onsemi碳化硅MOSFET NVBG020N120SC1：高性能解决方案

在电子工程师的日常设计中，选择合适的功率器件至关重要。今天，我们来深入了解一下安森美（onsemi）的碳化硅（SiC）MOSFET——NVBG020N120SC1，看看它能为我们的设计带来哪些优势。

文件下载：NVBG020N120SC1-D.PDF

关键参数与特性

基本参数

NVBG020N120SC1具有出色的电气性能。其漏源击穿电压（V(BR)DSS）高达1200V，最大漏源导通电阻（RDS(ON) MAX）在20V时为28mΩ，典型值为20mΩ，最大连续漏极电流（ID MAX）可达98A。这些参数使得该MOSFET能够在高电压、大电流的应用场景中稳定工作。

特性亮点

• 超低栅极电荷：典型的总栅极电荷（QG(tot)）仅为220nC，这意味着在开关过程中能够减少栅极驱动损耗，提高开关速度。
• 低有效输出电容：典型的输出电容（Coss）为258pF，有助于降低开关损耗，提高效率。
• 100%雪崩测试：经过严格的雪崩测试，保证了器件在雪崩状态下的可靠性和稳定性。
• AEC - Q101认证：符合汽车级标准，适用于汽车电子等对可靠性要求极高的应用场景。
• 无卤且符合RoHS标准：环保特性使得该器件在绿色电子设计中具有优势。

典型应用场景

汽车车载充电器

在汽车车载充电器的设计中，需要高效、可靠的功率器件来实现电能的转换。NVBG020N120SC1的高电压、低导通电阻和低开关损耗特性，能够有效提高充电器的效率和功率密度，减少发热，延长充电器的使用寿命。

电动汽车/混合动力汽车的DC - DC转换器

对于电动汽车和混合动力汽车的DC - DC转换器，需要能够承受高电压和大电流的器件。该MOSFET的高耐压和大电流能力，以及出色的开关性能，能够满足DC - DC转换器的设计要求，为汽车的电气系统提供稳定的电源。

最大额定值与热阻

最大额定值

该器件的最大额定值涵盖了多个方面，包括电压、电流、功率和温度等。例如，漏源电压（VDSS）最大为1200V，栅源电压（VGS）的范围为 - 15V至 + 25V，推荐的栅源电压（VGSop）在Tc < 175°C时为 - 5V至 + 20V。连续漏极电流（ID）在不同条件下有不同的值，在Tc = 25°C的稳态下为98A，在Ta = 25°C时为8.6A。功率耗散（PD）在不同条件下也有所不同，这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考。

热阻

热阻是衡量器件散热性能的重要指标。该MOSFET的结到壳的稳态热阻（ReUC）为0.32°C/W，结到环境的稳态热阻（RUA）为41°C/W。了解热阻特性有助于工程师合理设计散热方案，确保器件在正常工作温度范围内运行。

电气特性

关断特性

在关断状态下，漏源击穿电压（V(BR)DSS）在VGS = 0V、ID = 1mA时为1200V，其温度系数（V(BR)DSS/TJ）为0.5V/°C。零栅压漏极电流（IDSS）在TJ = 25°C、VDS = 1200V时为100μA，在TJ = 175°C时为1mA。栅源泄漏电流（IGSS）在VGS = + 25/ - 15V、VDS = 0V时为±1μA。

导通特性

栅极阈值电压（VGS(th)）在VGS = VDS、ID = 20mA时为1.8V至4.3V，推荐的栅极电压为 - 5V至 + 20V。漏源导通电阻（RDS(ON)）在VGS = 20V、ID = 60A、TJ = 25°C时典型值为20mΩ，最大值为28mΩ；在TJ = 175°C时，典型值为35mΩ，最大值为50mΩ。正向跨导（gfs）在VDS = 20V、ID = 60A时典型值为34S。

电荷、电容与栅极电阻

输入电容（Ciss）在VGS = 0V、f = 1MHz、VDS = 800V时为2943pF，输出电容（Coss）为258pF，反向传输电容（CRSS）为24pF。总栅极电荷（QG(TOT)）在VGS = - 5/20V、VDS = 600V、ID = 80A时为220nC，阈值栅极电荷（QG(TH)）为33nC，栅源电荷（QGS）为66nC，栅漏电荷（QGD）为63nC。栅极电阻（RG）在f = 1MHz时为1.6Ω至2Ω。

开关特性

该MOSFET的开关特性表现出色。开启延迟时间（td(ON)）为22ns至35ns，上升时间（tr）为20ns至32ns，关断延迟时间（td(OFF)）为42ns至67ns，下降时间（tf）为9ns至18ns。开启开关损耗（EON）为461μJ，关断开关损耗（EOFF）为400μJ，总开关损耗（Etot）为861μJ。

漏源二极管特性

连续漏源二极管正向电流（ISD）在VGS = - 5V、TJ = 25°C时为46A，脉冲漏源二极管正向电流（ISDM）为392A。正向二极管电压（VSD）在VGS = - 5V、ISD = 30A、TJ = 25°C时为3.7V，反向恢复时间（trr）为31ns，反向恢复电荷（Qrr）为228nC。

封装与订购信息

NVBG020N120SC1采用D2PAK - 7L封装，这种封装具有良好的散热性能和机械稳定性。订购时，每盘800个，采用带盘包装。如果需要了解带盘规格的详细信息，可以参考安森美的Tape and Reel Packaging Specifications Brochure，BRD8011/D。

总结

安森美（onsemi）的碳化硅MOSFET NVBG020N120SC1凭借其出色的电气性能、丰富的特性和广泛的应用场景，为电子工程师在设计高电压、大电流的电路时提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的设计要求，合理选择器件，并结合其最大额定值、热阻和电气特性等参数，进行优化设计，以确保电路的性能和可靠性。你在设计中是否使用过类似的碳化硅MOSFET呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。