解析 ON Semiconductor 的 NVB095N65S3F MOSFET:高性能與可靠性的完美結(jié)合
在電子工程領(lǐng)域,功率 MOSFET 一直是各類(lèi)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵組件。今天,我們將深入探討 ON Semiconductor(現(xiàn) onsemi)推出的 NVB095N65S3F 這款高性能 N 溝道功率 MOSFET,看看它在實(shí)際應(yīng)用中能為我們帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。
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產(chǎn)品概述
NVB095N65S3F 屬于 SUPERFET III 系列,這是 ON Semiconductor 全新的高壓超結(jié)(SJ)MOSFET 家族。該家族采用了電荷平衡技術(shù),具備出色的低導(dǎo)通電阻和低柵極電荷性能。這種先進(jìn)技術(shù)旨在最大程度地減少傳導(dǎo)損耗,提供卓越的開(kāi)關(guān)性能,并能承受極高的 dv/dt 速率,非常適合各種追求小型化和高效率的電源系統(tǒng)。同時(shí),SUPERFET III FRFET MOSFET 優(yōu)化了體二極管的反向恢復(fù)性能,可減少額外組件的使用,提高系統(tǒng)可靠性。
關(guān)鍵特性
電氣特性
- 高耐壓能力:在 (T{J}=150^{circ} C) 時(shí),能承受 700V 的電壓,而在 (T{C}=25^{circ} C) 時(shí),漏源擊穿電壓 (BVDSS) 為 650V,確保了在高壓環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
- 低導(dǎo)通電阻:典型的 (R{DS(on)}) 為 78mΩ,最大為 95mΩ(在 (V{GS} = 10 V),(ID = 18 A) 條件下),有效降低了導(dǎo)通損耗,提高了電源效率。
- 低柵極電荷:典型的 (Q_{g}=65 nC),使得開(kāi)關(guān)速度更快,減少了開(kāi)關(guān)損耗。
- 低輸出電容:典型的 (C_{oss(eff.) }=597 pF),有助于降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中的能量損耗。
其他特性
- 雪崩測(cè)試:經(jīng)過(guò) 100% 雪崩測(cè)試,保證了器件在雪崩狀態(tài)下的可靠性。
- 汽車(chē)級(jí)認(rèn)證:符合 AEC - Q101 標(biāo)準(zhǔn),具備 PPAP 能力,適用于汽車(chē)電子等對(duì)可靠性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。
- 環(huán)保特性:這些器件為無(wú)鉛、無(wú)鹵素/BFR 且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn),滿(mǎn)足環(huán)保要求。
應(yīng)用領(lǐng)域
該 MOSFET 主要應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域,包括汽車(chē)車(chē)載充電器(HEV - EV)和汽車(chē) DC/DC 轉(zhuǎn)換器(HEV - EV)。在這些應(yīng)用中,其高性能和可靠性能夠滿(mǎn)足汽車(chē)電子系統(tǒng)對(duì)電源管理的嚴(yán)格要求。
絕對(duì)最大額定值
| 了解器件的絕對(duì)最大額定值對(duì)于正確使用和設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在 (T_{C}=25^{circ} C) 條件下,該 MOSFET 的主要絕對(duì)最大額定值如下: | 參數(shù) | 符號(hào) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | (V_{DSS}) | 650 | V | |
| 柵源電壓(DC) | (V_{GSS}) | +30 | V | |
| 柵源電壓(AC,f > 1Hz) | (V_{GSS}) | +30 | V | |
| 連續(xù)漏極電流((T_{C}=25^{circ} C)) | (I_{D}) | 36 | A | |
| 連續(xù)漏極電流((T_{C}=100^{circ} C)) | (I_{D}) | 22.8 | A | |
| 脈沖漏極電流 | (I_{DM}) | 90 | A | |
| 單脈沖雪崩能量 | (E_{AS}) | 440 | mJ | |
| 雪崩電流 | (I_{AS}) | 4.6 | A | |
| 重復(fù)雪崩能量 | (E_{AR}) | 2.72 | mJ | |
| dv/dt 峰值 | dv/dt | 100(MOSFET)/ 50(二極管恢復(fù)) | V/ns | |
| 功率耗散((T_{C}=25^{circ} C)) | (P_{D}) | 272 | W | |
| 25°C 以上的降額系數(shù) | (P_{D}) 降額 | 2.176 | W/°C | |
| 工作和存儲(chǔ)溫度范圍 | (T{J})、(T{STG}) | - 55 to +150 | °C | |
| 焊接時(shí)最大引腳溫度(距離外殼 1/8",5 秒) | (T_{L}) | 300 | °C |
需要注意的是,超過(guò)這些最大額定值可能會(huì)損壞器件,影響其功能和可靠性。
熱特性
熱特性對(duì)于 MOSFET 的性能和可靠性同樣重要。該 MOSFET 的熱阻參數(shù)如下:
- 結(jié)到外殼的熱阻 (R_{θJC}) 最大為 0.46°C/W。
- 結(jié)到環(huán)境的熱阻 (R_{θJA}) 最大為 40°C/W。
合理的散熱設(shè)計(jì)可以確保 MOSFET 在工作過(guò)程中保持在合適的溫度范圍內(nèi),從而提高其性能和壽命。
典型特性曲線(xiàn)
文檔中提供了一系列典型特性曲線(xiàn),這些曲線(xiàn)展示了 MOSFET 在不同條件下的性能表現(xiàn),例如:
- 導(dǎo)通區(qū)域特性:展示了不同柵源電壓和溫度下,漏極電流與漏源電壓的關(guān)系。
- 轉(zhuǎn)移特性:體現(xiàn)了漏極電流與柵源電壓的關(guān)系。
- 導(dǎo)通電阻變化:顯示了導(dǎo)通電阻隨漏極電流、柵源電壓和溫度的變化情況。
- 電容特性:呈現(xiàn)了輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。
這些特性曲線(xiàn)可以幫助工程師更好地理解 MOSFET 的性能,從而進(jìn)行更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。
封裝與訂購(gòu)信息
NVB095N65S3F 采用 D2PAK - 3(TO - 263)封裝,卷盤(pán)尺寸為 330mm,膠帶寬度為 24mm,每盤(pán) 800 個(gè)。詳細(xì)的訂購(gòu)和運(yùn)輸信息可在數(shù)據(jù)手冊(cè)的第 2 頁(yè)查看。
總結(jié)
NVB095N65S3F MOSFET 憑借其出色的性能、高可靠性和廣泛的應(yīng)用范圍,成為了汽車(chē)電子等領(lǐng)域電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想選擇。電子工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以充分利用其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷和高耐壓等特性,實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的小型化和高效率。同時(shí),通過(guò)合理的散熱設(shè)計(jì)和對(duì)絕對(duì)最大額定值的嚴(yán)格控制,可以確保器件的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在實(shí)際應(yīng)用中,是否遇到過(guò)類(lèi)似 MOSFET 的散熱問(wèn)題呢?又是如何解決的呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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