探索 onsemi NTP360N80S3Z 800V N 溝道功率 MOSFET

在電子設計領域，功率 MOSFET 是至關重要的元件，它廣泛應用于各種電源轉(zhuǎn)換和開關電路中。今天，我們將深入探討 onsemi 的 NTP360N80S3Z 800V N 溝道功率 MOSFET，了解其特性、應用以及在實際設計中的注意事項。

文件下載：NTP360N80S3Z-D.PDF

一、產(chǎn)品概述

NTP360N80S3Z 屬于 onsemi 的 800V SUPERFET III MOSFET 高性能系列。該系列專為反激式轉(zhuǎn)換器的初級開關進行了優(yōu)化，能夠在不犧牲 EMI 性能的前提下，實現(xiàn)更低的開關損耗和更低的外殼溫度。此外，內(nèi)部齊納二極管顯著提高了 ESD 能力，使得該 MOSFET 在各種應用中更加可靠。

二、關鍵特性

1. 低導通電阻

典型的 (R{DS(on)}) 為 300 mΩ，最大 (R{DS(on)}) 為 360 mΩ，這意味著在導通狀態(tài)下，MOSFET 的功率損耗較低，能夠提高電路的效率。

2. 超低柵極電荷

典型的 (Q_{g}=25.3 nC)，低柵極電荷可以減少開關過程中的能量損耗，提高開關速度，從而降低開關損耗。

3. 輸出電容存儲能量低

在 400V 時，(E_{oss}=2.72 μJ)，低存儲能量有助于減少開關過程中的能量損失，提高效率。

4. 雪崩測試

100% 經(jīng)過雪崩測試，這表明該 MOSFET 在雪崩狀態(tài)下具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。

5. ESD 能力增強

內(nèi)部齊納二極管顯著提高了 ESD 能力，能夠有效保護 MOSFET 免受靜電放電的損害。

6. RoHS 合規(guī)

符合 RoHS 標準，環(huán)保無污染。

三、應用領域

NTP360N80S3Z 適用于多種應用場景，包括但不限于：

• 適配器/充電器：如筆記本電腦適配器，能夠提供高效的電源轉(zhuǎn)換。
• LED 照明：在 LED 驅(qū)動電路中，實現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定的電流控制。
• 輔助電源：為各種設備提供穩(wěn)定的輔助電源。
• 音頻設備：在音頻功率放大器中，確保音頻信號的高質(zhì)量放大。
• 工業(yè)電源：滿足工業(yè)設備對電源的高要求。

四、電氣特性

1. 絕對最大額定值

2. 電氣特性（(T_{J}=25°C)）

• 關斷特性：
  • 漏源擊穿電壓 (B{V DSS})：在 (V{GS}=0 V)，(I{D}=1 mA)，(T{J}=25°C) 時為 800V；在 (T_{J}=150°C) 時為 900V。
  • 零柵壓漏極電流 (I{DSS})：在 (V{DS}=800 V)，(V{GS}=0 V) 時為 1 μA；在 (V{DS}=640 V)，(T_{C}=125°C) 時為 0.8 μA。
  • 柵體泄漏電流 (I{GSS})：在 (V{GS}=±20 V)，(V_{DS}=0 V) 時為 1 μA。
• 導通特性：
  • 柵極閾值電壓 (V{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=0.3 mA) 時為 2.2 - 3.8V。
  • 靜態(tài)漏源導通電阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS}=10 V)，(I_{D}=6.5 A) 時為 300 - 360 mΩ。
  • 正向跨導 (g{FS})：在 (V{DS}=20 V)，(I_{D}=6.5 A) 時為 13.8 S。
• 動態(tài)特性：
  • 輸入電容 (C{iss})：在 (V{DS}=400 V)，(V_{GS}=0 V)，(f = 250 kHz) 時為 1143 pF。
  • 輸出電容 (C_{oss})：為 18.1 pF。
  • 有效輸出電容 (C{oss(eff.)})：在 (V{DS}=0 V) 至 400 V，(V_{GS}=0 V) 時為 236.4 pF。
  • 能量相關輸出電容 (C{oss(er.)})：在 (V{DS}=0 V) 至 400 V，(V_{GS}=0 V) 時為 34 pF。
  • 總柵極電荷 (Q{g(tot)})：在 (V{DS}=400 V)，(I{D}=6.5 A)，(V{GS}=10 V) 時為 25.3 nC。
  • 柵源柵極電荷 (Q_{gs})：為 5.3 nC。
  • 柵漏“米勒”電荷 (Q_{gd})：為 8.3 nC。
  • 等效串聯(lián)電阻 (ESR)：在 (f = 1 MHz) 時為 4 Ω。
• 開關特性：
  • 導通延遲時間 (t{d(on)})：在 (V{DD}=400 V)，(I{D}=6.5 A)，(V{GS}=10 V)，(R_{g}=25 Ω) 時為 21.2 ns。
  • 導通上升時間 (t_{r})：為 18.5 ns。
  • 關斷延遲時間 (t_{d(off)})：為 110 ns。
  • 關斷下降時間 (t_{f})：為 17.7 ns。
• 源漏二極管特性：
  • 最大連續(xù)源漏二極管正向電流 (I_{S})：為 13 A。
  • 最大脈沖源漏二極管正向電流 (I_{SM})：為 32.5 A。
  • 源漏二極管正向電壓 (V{SD})：在 (V{GS}=0 V)，(I_{SD}=6.5 A) 時為 1.2 V。
  • 反向恢復時間 (t{rr})：在 (V{GS}=0 V)，(I{SD}=3.25 A)，(dI{F}/dt = 100 A/μs) 時為 370 ns。
  • 反向恢復電荷 (Q_{rr})：為 3.0 μC。

五、典型特性曲線

文檔中提供了多個典型特性曲線，包括導通區(qū)域特性、傳輸特性、導通電阻與漏極電流的關系、二極管正向電壓與電流的關系、電容特性、柵極電荷特性、歸一化 (B{V DSS}) 與溫度的關系、導通電阻變化與溫度的關系、安全工作區(qū)、(E{oss}) 與漏源電壓的關系以及瞬態(tài)熱阻抗等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解 MOSFET 在不同條件下的性能，從而進行更優(yōu)化的設計。

六、封裝和訂購信息

NTP360N80S3Z 采用 TO - 220 封裝，包裝方式為管裝，每管 50 個。

七、設計注意事項

在使用 NTP360N80S3Z 進行設計時，需要注意以下幾點：

1. 散熱設計：由于 MOSFET 在工作過程中會產(chǎn)生一定的熱量，因此需要合理設計散熱系統(tǒng)，確保 MOSFET 的結(jié)溫在安全范圍內(nèi)。
2. 驅(qū)動電路設計：合適的驅(qū)動電路可以確保 MOSFET 快速、可靠地開關，減少開關損耗。
3. 保護電路設計：為了防止 MOSFET 受到過壓、過流、靜電等損害，需要設計相應的保護電路。

八、總結(jié)

onsemi 的 NTP360N80S3Z 800V N 溝道功率 MOSFET 具有低導通電阻、超低柵極電荷、低輸出電容存儲能量等優(yōu)點，適用于多種應用場景。在設計過程中，工程師需要充分了解其電氣特性和典型特性曲線，合理設計散熱、驅(qū)動和保護電路，以確保 MOSFET 的性能和可靠性。你在使用這款 MOSFET 時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。