onsemi碳化硅MOSFET NVHL020N090SC1：特性与应用深度解析

在电子工程领域，功率器件的性能直接影响着整个系统的效率和稳定性。碳化硅（SiC）MOSFET凭借其出色的性能，成为了众多应用的理想选择。今天，我们就来深入了解一下onsemi的NVHL020N090SC1碳化硅MOSFET。

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产品特性

低导通电阻

该MOSFET具有极低的导通电阻。在 (V{GS}=15V) 时，典型 (R{DS(on)} = 20mOmega)；当 (V{GS}=18V) 时，典型 (R{DS(on)} = 16mOmega)。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗更小，能够有效提高系统的效率。这对于需要高功率转换效率的应用，如汽车车载充电器和DC - DC转换器等，尤为重要。

超低栅极电荷和低输出电容

它拥有超低的栅极电荷，典型 (Q{G(tot)} = 196nC)，以及低有效的输出电容，典型 (C{oss}=296pF)。低栅极电荷可以减少开关过程中的能量损耗，降低驱动功率；而低输出电容则有助于提高开关速度，减少开关损耗。

可靠性高

该器件经过100% UIL测试，符合AEC - Q101标准，具备PPAP能力。这表明它在汽车等对可靠性要求极高的应用中，能够稳定可靠地工作。同时，它是无卤化物的，符合RoHS标准（豁免7a），并且在二级互连采用无铅2LI技术，环保性能良好。

典型应用

汽车车载充电器

在汽车车载充电器中，NVHL020N090SC1的低导通电阻和低开关损耗特性，能够提高充电效率，减少发热，延长充电器的使用寿命。同时，其高可靠性也能确保在汽车复杂的工作环境下稳定运行。

汽车DC - DC转换器（EV/HEV）

对于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的DC - DC转换器，该MOSFET可以有效提升转换效率，降低功耗，从而增加车辆的续航里程。其快速的开关速度和低损耗特性，也有助于减小转换器的体积和重量。

关键参数

最大额定值

参数	值	单位
漏源电压	900	V
栅源电压	+22 / -8	V
连续漏极电流（稳态）	503	A
脉冲漏极电流（单脉冲浪涌，(T{A}=25^{circ}C)，(t{p}=10mu s)）	854	A
工作结温和存储温度	+175	°C
单脉冲漏源雪崩能量	264	mJ

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。

热特性

参数	符号	最大值	单位
结到壳的热阻	(R_{θJC})	0.30	°C/W
结到环境的热阻	(R_{θJA})	40	°C/W

热阻参数对于散热设计至关重要，工程师在设计时需要根据实际应用环境，合理选择散热方式，确保器件工作在安全的温度范围内。

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，最小值为900V。
• 零栅压漏极电流 (I{DSS})：在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=900V)，(T{J}=25^{circ}C) 时为100μA；在 (T_{J}=175^{circ}C) 时为250μA。
• 栅源泄漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS}= +22 / -8V)，(V_{DS}=0V) 时为 ±1μA。

导通特性

• 漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS}=18V)，(I{D}=60A)，(T{J}=25^{circ}C) 时，典型值为20mΩ。

开关特性

• 上升时间：在 (I{D}=60A)，(R{G}=2.5Omega)，感性负载条件下为63ns。
• 下降时间：为13ns。
• 关断开关损耗：2025μJ。

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) 时为153A。
• 脉冲漏源二极管正向电流 (I{SDM})：在 (V{GS}=-5V)，(T_{J}=25^{circ}C) 时为472A。
• 正向二极管电压 (V{SD})：在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=30A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为3.8V。

机械封装

NVHL020N090SC1采用TO - 247长引脚封装，具有特定的尺寸规格。这种封装形式便于安装和散热，适用于多种应用场景。

总结

onsemi的NVHL020N090SC1碳化硅MOSFET以其低导通电阻、超低栅极电荷、低输出电容和高可靠性等特性，在汽车车载充电器和DC - DC转换器等应用中具有显著优势。工程师在设计时，需要充分考虑其各项参数和特性，合理进行电路设计和散热设计，以确保系统的性能和可靠性。你在使用类似的MOSFET过程中，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。