安森美SiC MOSFET NTBG070N120M3S：高效功率转换的理想之选

在功率电子领域，碳化硅（SiC）技术正逐渐成为推动高效、高功率密度设计的关键力量。安森美（onsemi）的NTBG070N120M3S SiC MOSFET，凭借其卓越的性能和广泛的应用范围，成为众多工程师在设计中的首选。本文将深入探讨这款MOSFET的特性、参数及应用，为电子工程师提供全面的参考。

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产品特性

低导通电阻与低门极电荷

NTBG070N120M3S在(V{GS}=18V)时，典型导通电阻(R{DS(on)}=65mOmega)，这意味着在导通状态下，器件的功率损耗较低，能够有效提高系统效率。同时，超低的门极电荷(Q_{G(tot)} = 57nC)，使得开关速度更快，进一步降低了开关损耗。

高速开关与低电容

该器件具有低电容特性，输出电容(C_{oss}=57pF)，这使得它能够实现高速开关，减少开关时间，提高系统的工作频率。高速开关特性对于提高功率密度和降低系统体积至关重要。

雪崩测试与环保合规

NTBG070N120M3S经过100%雪崩测试，确保了在极端条件下的可靠性。此外，该器件是无卤的，符合RoHS标准（豁免7a），并且在二级互连（2LI）上是无铅的，满足环保要求。

典型应用

太阳能逆变器

在太阳能逆变器中，NTBG070N120M3S的低导通电阻和高速开关特性能够有效提高逆变器的效率，减少能量损耗，提高太阳能转换效率。

电动汽车充电站

电动汽车充电站需要高效、高功率密度的功率转换器件。NTBG070N120M3S的高性能特性使其能够满足充电站对快速充电和高功率输出的需求。

UPS和储能系统

在不间断电源（UPS）和储能系统中，该器件的可靠性和高效性能够确保系统在各种工况下稳定运行，为关键设备提供可靠的电力保障。

开关电源（SMPS）

在开关电源设计中，NTBG070N120M3S的低损耗特性能够提高电源的效率，降低散热要求，减小电源体积。

关键参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	1200	V
栅源电压	(V_{GS})	-10/+22	V
连续漏极电流（(T_C = 25^{circ}C)）	(I_D)	36	A
功率耗散（(T_C = 25^{circ}C)）	(P_D)	172	W
连续漏极电流（(T_C = 100^{circ}C)）	(I_D)	25	A
功率耗散（(T_C = 100^{circ}C)）	(P_D)	86	W
脉冲漏极电流（(T_C = 25^{circ}C)）	(I_{DM})	93	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)	33	A
单脉冲漏源雪崩能量	(E_{AS})	91	mJ
最大焊接温度（10s）	(T_L)	270	(^{circ}C)

热特性

参数	符号	最大值	单位
结到壳稳态热阻	(R_{JC})	0.87	(^{circ}C/W)

推荐工作条件

参数	符号	值	单位
栅源电压工作值	(V_{GSop})	-5 … -3 +18	V

电气特性

关态特性

• 漏源击穿电压：(V_{GS}=0V)，(I_D = 1mA)时，最小值为1200V。
• 漏源击穿电压温度系数：未给出具体值。
• 漏电流：(V{GS}=0V)，(V{DS}=1200V)时，未给出具体值。
• 栅源泄漏电流：最大值为±1uA。

开态特性

• 导通电阻(R{DS(on)})：在不同条件下有不同的值，如(V{GS}=18V)，(I_D = 15A)，(T_J = 175^{circ}C)时，最大值为136mΩ。

电荷、电容与栅极电阻

• 输入电容(C{iss})：(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=800V)时，典型值为1230pF。
• 输出电容(C_{oss})：未给出具体值。
• 反馈电容(C_{rss})：未给出具体值。
• 阈值栅极电荷(Q_{G(TH)})：未给出具体值。
• 栅源电荷(Q_{GS})：未给出具体值。
• 栅漏电荷(Q_{GD})：典型值为17nC。
• 栅极电阻(R_G)：(f = 1MHz)时，未给出具体值。

开关特性

• 开通时间(t_{d(on)})：未给出具体值。
• 关断时间(t_{d(off)})：(R_G = 4.72Omega)时，未给出具体值。
• 下降时间(t_f)：典型值为8.8ns。
• 开通开关损耗(E_{ON})：典型值为119uJ。
• 关断开关损耗(E_{OFF})：典型值为155uJ。

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、开关损耗与集电极电流的关系、开关损耗与漏源电压的关系、开关损耗与栅极电阻的关系、反向漏极电流与体二极管正向电压的关系、栅源电压与总电荷的关系、电容与漏源电压的关系、无钳位电感开关能力、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、结到壳瞬态热响应等。这些曲线为工程师在设计中评估器件性能提供了重要参考。

封装信息

NTBG070N120M3S采用D2PAK - 7L封装，其封装尺寸和标记信息如下：	尺寸	最小值	最大值	单位
A		4.50	4.70	mm
A1		0.10	0.20	mm
b2	0.60	0.70	0.80	mm
b	0.51	0.60		mm
C	0.40		0.60	mm
c2	1.20	1.30		mm
D	9.00	9.20		mm
D1	6.15	6.80	7.15	mm
E		9.90		mm
E1	7.15	7.65		mm
e
H	15.10	15.40	15.70	mm
L	2.44	2.64	2.84	mm
L1		1.20	1.40	mm
L3		0.25	1	mm
aaa			0.25	mm

标记信息包括具体器件代码、组装位置、年份、工作周和批次可追溯性等。

总结

安森美NTBG070N120M3S SiC MOSFET以其低导通电阻、低门极电荷、高速开关和高可靠性等特性，在太阳能逆变器、电动汽车充电站、UPS和储能系统、开关电源等应用中具有显著优势。工程师在设计中可以根据具体需求，结合器件的参数和典型特性曲线，充分发挥其性能，实现高效、高功率密度的功率转换设计。同时，在使用过程中，需要注意器件的最大额定值和推荐工作条件，确保系统的可靠性和稳定性。

你在设计中是否遇到过类似SiC MOSFET的应用难题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。