onsemi碳化硅MOSFET NVH4L075N065SC1：性能卓越，应用广泛

在电子工程领域，功率半导体器件的性能直接影响着电子设备的效率和稳定性。今天，我们就来深入了解一款由安森美（onsemi）推出的碳化硅（SiC）MOSFET——NVH4L075N065SC1。

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一、产品特性

低导通电阻

这款MOSFET在不同的栅源电压下展现出低导通电阻特性。典型情况下，当 (V{GS}=18V) 时，(R{DS(on)} = 57mΩ)；当 (V{GS}=15V) 时，(R{DS(on)} = 75mΩ)。低导通电阻有助于降低导通损耗，提高功率转换效率，这在高功率应用中尤为重要。

低门极电荷和输出电容

它具有超低的门极电荷 (Q{G(tot)} = 61nC) 和低输出电容 (C{oss}=107pF)。低门极电荷可以减少开关过程中的能量损耗，而低输出电容则有助于降低开关损耗，提高开关速度，使器件在高频应用中表现出色。

可靠性高

该器件经过100%雪崩测试，确保了在极端条件下的可靠性。同时，它符合AEC - Q101标准，具备生产件批准程序（PPAP）能力，适用于汽车等对可靠性要求极高的应用场景。而且，该器件是无卤的，符合RoHS指令（豁免7a），二级互连采用无铅2LI工艺，符合环保要求。

二、典型应用

汽车车载充电器

在电动汽车的车载充电系统中，对功率密度和效率要求极高。NVH4L075N065SC1的低导通电阻和低开关损耗特性，能够有效提高充电效率，减少发热，从而提高整个充电系统的性能和可靠性。

电动汽车/混合动力汽车的直流 - 直流转换器

在这类应用中，需要将高压电池的电压转换为适合车辆其他系统使用的电压。该MOSFET的高性能可以确保转换器在不同工况下稳定工作，提高能量转换效率，延长电池续航里程。

三、最大额定值

电压和电流额定值

• 漏源电压 (V_{DSS}) 最大为650V，能够承受较高的电压应力。
• 栅源电压 (V{GS}) 的范围是 - 8V到 + 22V，推荐的工作电压 (V{GSop}) 在 - 5V到 + 18V之间。
• 连续漏极电流 (I{D}) 在不同温度下有所不同，在 (T{C}=25^{circ}C) 时为38A，在 (T{C}=100^{circ}C) 时为26A；脉冲漏极电流 (I{DM}) 最大可达120A。

功率和温度额定值

• 功率耗散 (P{D}) 在 (T{C}=25^{circ}C) 时为148W，在 (T_{C}=100^{circ}C) 时为74W。
• 工作结温和存储温度范围为 - 55°C到 + 175°C，能够适应较宽的温度环境。

其他额定值

• 源极电流（体二极管） (I_{S}) 最大为29A。
• 单脉冲漏源雪崩能量 (E_{AS}) 为83mJ（基于特定条件）。
• 焊接时的最大引脚温度 (T_{L}) 为260°C（1/8英寸距离外壳，持续5秒）。

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。而且，整个应用环境会影响热阻等参数，这些参数并非恒定值，仅在特定条件下有效。

四、电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA) 时为650V，其温度系数 (V{(BR)DSS}/T{J}) 为 - 0.15V/°C（(I{D}=20mA)，参考25°C）。
• 零栅压漏极电流 (I{DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=650V) 时，(T{J}=25^{circ}C) 为 - 10A，(T_{J}=175^{circ}C) 为1mA。
• 栅源泄漏电流 (I{GSS}) 在 (V{GS}= + 18V) 或 - 5V，(V_{DS}=0V) 时为250nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=5mA) 时，范围为1.8V到4.3V。
• 推荐栅极电压 (V_{GOP}) 为 - 5V到 + 18V。
• 漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在不同条件下有不同的值，例如 (V{GS}=15V)，(I{D}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为75mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为57mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=15A)，(T{J}=175^{circ}C) 时为68mΩ。
• 正向跨导 (g{FS}) 在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=15A) 时为9S。

电荷、电容和栅极电阻特性

• 输入电容 (C{iss}) 在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=325V) 时为1196pF。
• 输出电容 (C{oss}) 为107pF，反向传输电容 (C{RSS}) 为9pF。
• 总栅极电荷 (Q{g(TOT)}) 在 (V{GS}=-5V) 到18V，(V{DS}=520V)，(I{D}=15A) 时为61nC，其中栅源电荷 (Q{GS}) 为19nC，栅漏电荷 (Q{GD}) 为18nC。
• 栅极电阻 (R_{G}) 在 (f = 1MHz) 时为5.8Ω。

开关特性

• 开启延迟时间 (t{d(ON)}) 为10ns，上升时间 (t{r}) 为12ns。
• 关断延迟时间 (t{d(OFF)}) 为20ns，下降时间 (t{f}) 为7ns。
• 开启开关损耗 (E{ON}) 为38μJ，关断开关损耗 (E{OFF}) 为16μJ，总开关损耗 (E_{tot}) 为54μJ。

漏源二极管特性

• 连续漏源二极管正向电流 (I{SD}) 在 (V{GS}=-5V)，(T_{J}=25^{circ}C) 时最大为29A。
• 脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SDM}) 最大为120A。
• 正向二极管电压 (V{SD}) 在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为4.4V。
• 反向恢复时间 (t{RR}) 为16ns，反向恢复电荷 (Q{RR}) 为72nC，反向恢复能量 (E{REC}) 为7.4J，峰值反向恢复电流 (I{RRM}) 为9A，充电时间 (T{a}) 为9ns，放电时间 (T{b}) 为7ns。

五、典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、导通电阻随温度的变化、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、二极管正向电压与电流的关系、栅源电压与总电荷的关系、电容与漏源电压的关系、非钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与壳温的关系、安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及结到壳的热响应等。这些曲线可以帮助工程师更直观地了解器件在不同条件下的性能表现，为电路设计提供参考。

六、机械封装

该器件采用TO - 247 - 4L封装（CASE 340CJ），文档详细给出了封装的尺寸信息，包括各个尺寸的最小值、标称值和最大值。需要注意的是，该封装没有行业标准，尺寸不包括毛刺、模具飞边和连接条突出部分，所有尺寸单位为毫米，图纸符合ASME Y14.5 - 2009标准。

七、总结

onsemi的NVH4L075N065SC1碳化硅MOSFET凭借其低导通电阻、低门极电荷和输出电容、高可靠性等特性，在汽车车载充电器和电动汽车/混合动力汽车的直流 - 直流转换器等应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以根据其最大额定值、电气特性和典型特性曲线等信息，合理选择和使用该器件，以实现高效、稳定的电路设计。大家在实际应用中，是否遇到过类似器件的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。