Onsemi碳化硅MOSFET NTH4L018N075SC1：高效能與可靠性的完美結合

在現(xiàn)代電力電子領域，碳化硅（SiC）MOSFET憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多應用的首選功率器件。今天，我們就來深入了解Onsemi推出的一款優(yōu)秀的碳化硅MOSFET——NTH4L018N075SC1。

文件下載：onsemi NTH4L018N075SC1 N溝道SiC MOSFET.pdf

產(chǎn)品特性：性能卓越，優(yōu)勢顯著

低導通電阻與高電流能力

NTH4L018N075SC1的導通電阻表現(xiàn)十分出色。在 $V{GS}=18V$ 時，典型導通電阻 $R{DS(on)}$ 僅為 13.5mΩ；在 $V{GS}=15V$ 時，典型導通電阻為 18mΩ。同時，它能夠承受高達 140A 的連續(xù)漏極電流（$T{c}=25^{\circ}C$ 穩(wěn)態(tài)）和 483A 的脈沖漏極電流（$T{c}=25^{\circ}C$），單脈沖浪涌漏極電流能力更是達到了 807A（$T{A}=25^{\circ}C$，$t{p}=10\mu s$，$R{G}=4.7\Omega$）。如此低的導通電阻和高電流承載能力，使得該器件在功率轉換效率和功率密度方面具有很大優(yōu)勢。大家在設計高功率密度電源時，是否會優(yōu)先考慮這樣低阻大電流的器件呢？

低柵極電荷與高速開關特性

該器件具有超低的柵極電荷，$Q{G(tot)}=262nC$，同時還具備低電容特性，輸出電容 $C{oss}=365pF$。這些特性使得它能夠實現(xiàn)高速開關，減少開關損耗，提高系統(tǒng)的工作效率。在高速開關應用中，低柵極電荷和低電容的優(yōu)勢尤為明顯，大家在實際應用中有沒有體會到這些特性帶來的好處呢？

雪崩測試與可靠性保障

NTH4L018N075SC1經(jīng)過了 100% 的雪崩測試，單脈沖漏源雪崩能量 $E{AS}$ 可達 162mJ（基于 $T{J}=25^{\circ}C$，$L = 1mH$，$I{AS}=18A$，$V{DD}=50V$，$V_{GS}=18V$）。這意味著它在面對雪崩擊穿等異常情況時，能夠保持穩(wěn)定可靠的工作，為系統(tǒng)的安全運行提供了有力保障。在一些對可靠性要求極高的應用場景中，這樣的雪崩測試保障是不是讓你更放心呢？

環(huán)保與合規(guī)性

該器件是無鹵的，并且符合 RoHS 標準（豁免條款 7a），二級互連為無鉛（Pb - Free 2LI）。這符合當今電子行業(yè)對環(huán)保的要求，為綠色電子設計提供了支持。

示意圖

尺寸圖

應用領域：廣泛適用，前景廣闊

NTH4L018N075SC1的優(yōu)秀特性使其在多個領域都有廣泛的應用前景：

• 太陽能逆變器：在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，高效的功率轉換至關重要。該器件的低導通電阻和高速開關特性能夠提高逆變器的效率，減少能量損耗，從而提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整體性能。
• 電動汽車充電站：隨著電動汽車的普及，對充電站的功率密度和充電速度提出了更高的要求。NTH4L018N075SC1的高電流承載能力和高速開關特性可以滿足這些需求，實現(xiàn)快速高效的充電。
• 不間斷電源（UPS）：在 UPS 系統(tǒng)中，需要可靠的功率轉換和快速的響應能力。該器件的穩(wěn)定性和高速開關特性能夠確保 UPS 在市電中斷時迅速切換，為負載提供穩(wěn)定的電力供應。
• 能量存儲系統(tǒng)：能量存儲系統(tǒng)需要高效的功率轉換和管理，NTH4L018N075SC1的低損耗和高可靠性可以提高系統(tǒng)的效率和壽命。
• 開關模式電源（SMPS）：在 SMPS 中，該器件的低導通電阻和高速開關特性能夠減少開關損耗和導通損耗，提高電源的效率和功率密度。

電氣參數(shù)：精準把握，設計無憂

最大額定值

電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓 $V{(BR)DSS}$：在 $V{GS}=0V$，$I{D}=1mA$ 時為 750V，溫度系數(shù)為 0.06V/°C（$I{D}=1mA$，參考 25°C）。
• 零柵壓漏極電流 $I{DSS}$：在 $V{GS}=0V$，$V{DS}=750V$，$T{J}=25^{\circ}C$ 時為 10μA，$T_{J}=175^{\circ}C$ 時為 1mA。
• 柵源泄漏電流 $I{GSS}$：在 $V{GS}= +18/ - 5V$，$V_{DS}=0V$ 時為 250nA。

導通特性

• 柵極閾值電壓 $V{GS(TH)}$：在 $V{GS}=V{DS}$，$I{D}=22mA$ 時，最小值為 1.8V，典型值為 2.7V，最大值為 4.3V。
• 推薦柵極電壓 $V_{GOP}$：-5V 到 +18V。
• 漏源導通電阻 $R{DS(on)}$：在不同的 $V{GS}$ 和 $I{D}$ 以及 $T{J}$ 條件下有不同的值，如 $V{GS}=15V$，$I{D}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 時為 18mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 時為 13.5mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T_{J}=175^{\circ}C$ 時為 19mΩ。
• 正向跨導 $g{fs}$：在 $V{DS}=10V$，$I_{D}=66A$ 時典型值為 40S。

電荷、電容與柵極電阻

• 輸入電容 $C{iss}$：在 $V{GS}=0V$，$f = 1MHz$，$V_{DS}=375V$ 時為 5010pF。
• 輸出電容 $C_{oss}$：為 365pF。
• 反向傳輸電容 $C_{rss}$：為 31pF。
• 總柵極電荷 $Q{G(tot)}$：在 $V{GS}= - 5/18V$，$V{DS}=600V$，$I{D}=66A$ 時為 262nC。
• 柵源電荷 $Q_{GS}$：為 75nC。
• 柵漏電荷 $Q_{GD}$：為 72nC。
• 柵極電阻 $R_{G}$：在 $f = 1MHz$ 時為 1.6Ω。

開關特性

在 $V{GS}=10V$ 時，開通延遲時間 $t{d(ON)}$ 為 24ns，上升時間為 24ns，關斷延遲時間 $t{d(OFF)}$ 為 46ns，下降時間為 9.6ns，開通開關損耗 $E{ON}$ 為 144μJ，關斷開關損耗 $E{OFF}$ 為 207μJ，總開關損耗 $E{tot}$ 為 351μJ。

源 - 漏二極管特性

• 連續(xù)源 - 漏二極管正向電流 $I{SD}$：在 $V{GS}= - 5V$，$T_{J}=25^{\circ}C$ 時為 108A。
• 脈沖漏 - 源二極管正向電流 $I_{SDM}$：為 483A。
• 正向二極管電壓 $V{SD}$：在 $V{GS}= - 5V$，$I{SD}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 時為 4.5V。
• 反向恢復時間 $t{RR}$：在 $V{GS}= - 5/18V$，$I{SD}=66A$，$di{L}/dt = 1000A/μs$ 時為 28ns。
• 反向恢復電荷 $Q_{RR}$：為 221nC。
• 反向恢復能量 $E_{REC}$：為 19mJ。
• 峰值反向恢復電流 $I_{RRM}$：為 16A。
• 充電時間 $t_{a}$：為 17ns。
• 放電時間 $t_$：為 11ns。

封裝尺寸：標準規(guī)范，便于安裝

這種標準的封裝尺寸使得該器件在安裝和布局上更加方便，能夠與現(xiàn)有的電路板設計相兼容。

總結與展望

Onsemi的 NTH4L018N075SC1碳化硅 MOSFET 以其卓越的性能、廣泛的應用領域和標準的封裝尺寸，為電子工程師在功率電子設計中提供了一個優(yōu)秀的選擇。它的低導通電阻、高速開關特性、高可靠性和環(huán)保合規(guī)性等優(yōu)點，能夠滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)對高效、可靠和綠色的要求。在未來的電子設計中，相信這款器件將會在更多的領域得到應用和推廣。大家在實際設計中是否會嘗試使用這款器件呢？歡迎在評論區(qū)分享你的想法和經(jīng)驗。