安森美NVBG022N120M3S碳化硅MOSFET深度解析

在功率半导体领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能，正逐渐成为众多应用的首选。今天，我们就来深入了解安森美（onsemi）的NVBG022N120M3S碳化硅MOSFET。

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产品概述

NVBG022N120M3S是安森美推出的一款22毫欧、1200V的碳化硅MOSFET，采用了先进的EliteSiC技术和D²PAK - 7L封装。它具有诸多出色的特性，适用于汽车车载充电器、电动汽车/混合动力汽车的DC/DC转换器等典型应用。

产品特性

低导通电阻与低栅极电荷

该MOSFET在VGS = 18V时，典型导通电阻RDS(on)仅为22毫欧，能有效降低导通损耗。同时，超低的栅极总电荷QG(tot)为142nC，有助于实现快速开关，减少开关损耗。

高速开关与低电容

具备高速开关能力，输出电容Coss仅为146pF，这使得它在高频应用中表现出色，能够快速响应开关信号，提高系统效率。

雪崩测试与可靠性

经过100%雪崩测试，确保了器件在雪崩状态下的可靠性。此外，它还通过了AEC - Q101认证，具备PPAP能力，符合汽车级应用的严格要求。

环保合规

该器件符合RoHS标准，满足环保要求，为绿色设计提供了支持。

关键参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	VDSS	1200	V
栅源电压	VGS	-10/+22	V
推荐栅源电压（TC < 175°C）	VGSop	-3/+18	V
连续漏极电流（TC = 25°C）	ID	100	A
功率耗散	PD	441	W
连续漏极电流（TC = 100°C）	ID	71	A
功率耗散	PD	220	W
脉冲漏极电流	IDM	297	A
工作结温和存储温度范围	TJ, Tstg	-55 to +175	°C
源极电流（体二极管）	IS	89	A
单脉冲漏源雪崩能量	EAS	267	mJ
最大焊接温度（10s）	TL	270	°C

热特性

参数	符号	最大值	单位
结到壳稳态热阻	RJC	0.34	°C/W
结到环境稳态热阻	RJA	40	°C/W

电气特性

关态特性

• 漏源击穿电压V(BR)DSS：在VGS = 0V，ID = 1mA时为1200V。
• 漏源击穿电压温度系数：-0.3V/°C。
• 零栅压漏极电流IDSS：最大为100μA。
• 栅源泄漏电流IGSS：在VGS = +22/ - 10V，VDS = 0V时为±1μA。

开态特性

• 栅极阈值电压VGS(TH)：在VGS = VDS，ID = 20mA时，范围为2.04 - 4.4V。
• 推荐栅极电压VGOP：-3到+18V。
• 漏源导通电阻RDS(on)：在VGS = 18V，ID = 40A，TJ = 25°C时为22 - 30mΩ；在TJ = 175°C时最大为44mΩ。
• 正向跨导gFS：在VDS = 10V，ID = 40A时为34S。

电荷、电容与栅极电阻

• 输入电容CISS：在VGS = 0V，f = 1MHz，VDS = 800V时为3175pF。
• 输出电容COSS：146pF。
• 反向传输电容CRSS：14pF。
• 总栅极电荷QG(TOT)：142nC。
• 阈值栅极电荷QG(TH)：11nC。
• 栅源电荷QGS：16nC。
• 栅漏电荷QGD：38nC。
• 栅极电阻RG：在f = 1MHz时为1.5Ω。

开关特性

• 导通延迟时间td(ON)：18ns。
• 上升时间tr：24ns。
• 关断延迟时间td(OFF)：47ns。
• 下降时间tf：14ns。
• 导通开关损耗EON：485μJ。
• 关断开关损耗EOFF：220μJ。
• 总开关损耗Etot：705μJ。

源漏二极管特性

• 连续源漏二极管正向电流ISD：89A。
• 脉冲源漏二极管正向电流ISDM：297A。
• 正向二极管电压VSD：在VGS = -3V，ISD = 40A，TJ = 25°C时为4.5V。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、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、开关损耗与漏极电流和电压的关系等。这些曲线对于工程师在设计电路时评估器件性能非常有帮助。

机械尺寸与封装

该器件采用D²PAK - 7L（TO - 263 - 7L HV）封装，文档详细给出了封装的机械尺寸，包括各个引脚的尺寸和间距等信息。这些尺寸对于PCB设计和布局至关重要，工程师需要根据这些尺寸来确保器件能够正确安装和使用。

总结

安森美NVBG022N120M3S碳化硅MOSFET以其低导通电阻、低栅极电荷、高速开关和高可靠性等特性，为汽车和工业等领域的功率应用提供了优秀的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，结合器件的各项参数和特性曲线，合理选择和使用该器件，以实现系统的高效、可靠运行。大家在使用这款器件时，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的设计思路呢？欢迎在评论区分享交流。