onsemi EliteSiC MOSFET：高效能1200V解决方案

在电子工程领域，功率器件的性能对于整个系统的效率和可靠性起着关键作用。今天，我们将深入探讨安森美（onsemi）的一款高性能碳化硅（SiC）MOSFET——NTHL160N120SC1。

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产品特性

低导通电阻与低电荷特性

NTHL160N120SC1的典型导通电阻 (R{DS(on)}) 为160 mΩ，这一特性有助于降低导通损耗，提高系统效率。同时，它还具有超低的栅极电荷 (Q{G(tot)} = 34 nC) 和低有效输出电容 (C_{oss} = 50 pF)，这些特性使得该器件在开关过程中能够快速响应，减少开关损耗。

可靠性与环保性

该器件经过100%的UIL（非钳位感性负载）测试，确保了在实际应用中的可靠性。此外，它是无卤化物的，并且符合RoHS标准（豁免7a），采用无铅2LI（二级互连），体现了环保设计理念。

典型应用

这款MOSFET适用于多种应用场景，如不间断电源（UPS）、DC - DC转换器和升压逆变器等。在这些应用中，其高性能特性能够有效提升系统的整体性能。

最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	1200	V
栅源电压	(V_{GS})	-15/+25	V
推荐栅源电压（(T_C < 175^{circ}C)）	(V_{GSop})	-5/+20	V
稳态连续漏极电流（(T_C = 25^{circ}C)）	(I_D)	17	A
功率耗散（(T_C = 25^{circ}C)）	(P_D)	-	W
稳态连续漏极电流（(T_C = 100^{circ}C)）	(I_D)	12	A
功率耗散（(T_C = 100^{circ}C)）	(P_D)	59	W
脉冲漏极电流（(T_A = 25^{circ}C)）	(I_{DM})	69	A
工作结温和存储温度范围	(TJ, T{stg})	-55 to +175	(^{circ}C)
源极电流（体二极管）	(I_S)	11	A
单脉冲漏源雪崩能量（(I_{L(pk)} = 23 A, L = 1 mH)）	(E_{AS})	128	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	数值	单位
结到壳热阻（Note 1）	(R_{JC})	1.3	(^{circ}C/W)
结到环境热阻（Note 1）	(R_{JA})	40	(^{circ}C/W)

这里需要提醒大家，整个应用环境会影响热阻数值，这些数值并非恒定不变，仅在特定条件下有效。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (V{(BR)DSS})：在 (V{GS} = 0 V)，(I_D = 1 mA) 时为1200 V。
• 漏源击穿电压温度系数 (V_{(BR)DSS}/T_J)：在 (I_D = 1 mA) 时，相对于 (25^{circ}C) 为600 mV/°C。
• 零栅压漏极电流 (I{DSS})：在 (V{GS} = 0 V)，(V_{DS} = 1200 V)，(T_J = 25^{circ}C) 时为 - 100 μA；在 (T_J = 175^{circ}C) 时为250 μA。
• 栅源泄漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS} = +25/-15 V)，(V_{DS} = 0 V) 时为 ±1 μA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{GS} = V_{DS})，(I_D = 2.5 mA) 时，典型值为3.1 V，范围为1.8 - 4.3 V。
• 推荐栅极电压 (V_{GOP})：范围为 -5 到 +20 V。
• 漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS} = 20 V)，(I_D = 12 A)，(T_J = 25^{circ}C) 时，典型值为162 mΩ，最大值为224 mΩ；在 (T_J = 175^{circ}C) 时，典型值为271 mΩ，最大值为377 mΩ。
• 正向跨导 (g{FS})：在 (V{DS} = 10 V)，(I_D = 12 A) 时，典型值为3 S。

电荷、电容与栅极电阻

• 输入电容 (C{ISS})：在 (V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz)，(V_{DS} = 800 V) 时为665 pF。
• 输出电容 (C_{oss})：典型值为50 pF。
• 反向传输电容 (C_{RSS})：典型值为5 pF。
• 总栅极电荷 (Q{G(tot)})：在 (V{GS} = -5/20 V)，(V_{DS} = 600 V)，(I_D = 16 A) 时为34 nC。
• 阈值栅极电荷 (Q_{G(th)})：为6 nC。
• 栅源电荷 (Q_{GS})：为12.5 nC。
• 栅漏电荷 (Q_{GD})：为9.6 nC。
• 栅极电阻 (R_G)：在 (f = 1 MHz) 时为1.4 Ω。

开关特性

• 开通延迟时间 (t{d(on)})：在 (V{GS} = -5/20 V)，(V_{DS} = 800 V) 时为11 ns。
• 上升时间 (t_r)：在 (I_D = 16 A)，(R_G = 6 Ω)，感性负载下为19 ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：为15 ns。
• 下降时间 (t_f)：为8 ns。
• 开通开关损耗 (E_{ON})：为200 μJ。
• 关断开关损耗 (E_{OFF})：为34 μJ。
• 总开关损耗 (E_{TOT})：为234 μJ。

漏源二极管特性

• 连续漏源二极管正向电流 (I{SD})：在 (V{GS} = -5 V)，(T_J = 25^{circ}C) 时为11 A。
• 脉冲漏源二极管正向电流 (I{SDM})：在 (V{GS} = -5 V)，(T_J = 25^{circ}C) 时为69 A。
• 正向二极管电压 (V{SD})：在 (V{GS} = -5 V)，(I_{SD} = 6 A)，(T_J = 25^{circ}C) 时，范围为4 - 10 V。
• 反向恢复时间 (t{rr})：在 (V{GS} = -5/20 V)，(I_{SD} = 16 A) 时为15 ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr})：在 (dl_S/dt = 1000 A/μs) 时为45 nC。
• 反向恢复能量 (E_{REC})：为3.9 μJ。
• 峰值反向恢复电流 (I_{RRM})：为6.2 A。
• 充电时间 (t_a)：为7.4 ns。
• 放电时间 (t_b)：为7 ns。

封装与订购信息

该器件采用TO - 247 - 3LD封装，每管装30个。

典型特性

文档中还给出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、二极管正向电压与电流的关系等。这些曲线对于工程师在实际应用中评估器件性能非常有帮助。

机械尺寸

文档提供了TO - 247 - 3LD封装的详细机械尺寸信息，包括各个尺寸的最小值、标称值和最大值，为电路板设计提供了准确的参考。

总的来说，安森美（onsemi）的NTHL160N120SC1碳化硅MOSFET以其低导通电阻、低电荷、高可靠性等特性，为电子工程师在设计UPS、DC - DC转换器和升压逆变器等应用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和工作条件，综合考虑器件的各项参数，以确保系统的性能和可靠性。大家在使用这款器件时，有没有遇到过什么特殊的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。