Onsemi碳化硅MOSFET NTH4L018N075SC1：高效能與可靠性的完美結(jié)合

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

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產(chǎn)品特性：性能卓越，優(yōu)勢(shì)顯著

低導(dǎo)通電阻與高電流能力

NTH4L018N075SC1的導(dǎo)通電阻表現(xiàn)十分出色。在 $V{GS}=18V$ 時(shí)，典型導(dǎo)通電阻 $R{DS(on)}$ 僅為 13.5mΩ；在 $V{GS}=15V$ 時(shí)，典型導(dǎo)通電阻為 18mΩ。同時(shí)，它能夠承受高達(dá) 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(dá)到了 807A（$T{A}=25^{\circ}C$，$t{p}=10\mu s$，$R{G}=4.7\Omega$）。如此低的導(dǎo)通電阻和高電流承載能力，使得該器件在功率轉(zhuǎn)換效率和功率密度方面具有很大優(yōu)勢(shì)。大家在設(shè)計(jì)高功率密度電源時(shí)，是否會(huì)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(kāi)關(guān)特性

該器件具有超低的柵極電荷，$Q{G(tot)}=262nC$，同時(shí)還具備低電容特性，輸出電容 $C{oss}=365pF$。這些特性使得它能夠?qū)崿F(xiàn)高速開(kāi)關(guān)，減少開(kāi)關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的工作效率。在高速開(kāi)關(guān)應(yīng)用中，低柵極電荷和低電容的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒(méi)有體會(huì)到這些特性帶來(lái)的好處呢？

雪崩測(cè)試與可靠性保障

NTH4L018N075SC1經(jīng)過(guò)了 100% 的雪崩測(cè)試，單脈沖漏源雪崩能量 $E{AS}$ 可達(dá) 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(duì)雪崩擊穿等異常情況時(shí)，能夠保持穩(wěn)定可靠的工作，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了有力保障。在一些對(duì)可靠性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中，這樣的雪崩測(cè)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(wú)鹵的，并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)（豁免條款 7a），二級(jí)互連為無(wú)鉛（Pb - Free 2LI）。這符合當(dāng)今電子行業(yè)對(duì)環(huán)保的要求，為綠色電子設(shè)計(jì)提供了支持。

示意圖

尺寸圖

應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛適用，前景廣闊

NTH4L018N075SC1的優(yōu)秀特性使其在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景：

• 太陽(yáng)能逆變器：在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，高效的功率轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。該器件的低導(dǎo)通電阻和高速開(kāi)關(guān)特性能夠提高逆變器的效率，減少能量損耗，從而提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的整體性能。
• 電動(dòng)汽車充電站：隨著電動(dòng)汽車的普及，對(duì)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(kāi)關(guān)特性可以滿足這些需求，實(shí)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(zhuǎn)換和快速的響應(yīng)能力。該器件的穩(wěn)定性和高速開(kāi)關(guān)特性能夠確保 UPS 在市電中斷時(shí)迅速切換，為負(fù)載提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
• 能量存儲(chǔ)系統(tǒng)：能量存儲(chǔ)系統(tǒng)需要高效的功率轉(zhuǎn)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(kāi)關(guān)模式電源（SMPS）：在 SMPS 中，該器件的低導(dǎo)通電阻和高速開(kāi)關(guān)特性能夠減少開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，提高電源的效率和功率密度。

電氣參數(shù)：精準(zhǔn)把握，設(shè)計(jì)無(wú)憂

最大額定值

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 $V{(BR)DSS}$：在 $V{GS}=0V$，$I{D}=1mA$ 時(shí)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(shí)為 10μA，$T_{J}=175^{\circ}C$ 時(shí)為 1mA。
• 柵源泄漏電流 $I{GSS}$：在 $V{GS}= +18/ - 5V$，$V_{DS}=0V$ 時(shí)為 250nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 $V{GS(TH)}$：在 $V{GS}=V{DS}$，$I{D}=22mA$ 時(shí)，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(dǎo)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(shí)為 18mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 時(shí)為 13.5mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T_{J}=175^{\circ}C$ 時(shí)為 19mΩ。
• 正向跨導(dǎo) $g{fs}$：在 $V{DS}=10V$，$I_{D}=66A$ 時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)為 1.6Ω。

開(kāi)關(guān)特性

在 $V{GS}=10V$ 時(shí)，開(kāi)通延遲時(shí)間 $t{d(ON)}$ 為 24ns，上升時(shí)間為 24ns，關(guān)斷延遲時(shí)間 $t{d(OFF)}$ 為 46ns，下降時(shí)間為 9.6ns，開(kāi)通開(kāi)關(guān)損耗 $E{ON}$ 為 144μJ，關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗 $E{OFF}$ 為 207μJ，總開(kāi)關(guān)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(shí)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(shí)為 4.5V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間 $t{RR}$：在 $V{GS}= - 5/18V$，$I{SD}=66A$，$di{L}/dt = 1000A/μs$ 時(shí)為 28ns。
• 反向恢復(fù)電荷 $Q_{RR}$：為 221nC。
• 反向恢復(fù)能量 $E_{REC}$：為 19mJ。
• 峰值反向恢復(fù)電流 $I_{RRM}$：為 16A。
• 充電時(shí)間 $t_{a}$：為 17ns。
• 放電時(shí)間 $t_$：為 11ns。

封裝尺寸：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，便于安裝

這種標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)相兼容。

總結(jié)與展望

Onsemi的 NTH4L018N075SC1碳化硅 MOSFET 以其卓越的性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和標(biāo)準(zhǔn)的封裝尺寸，為電子工程師在功率電子設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。它的低導(dǎo)通電阻、高速開(kāi)關(guān)特性、高可靠性和環(huán)保合規(guī)性等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)高效、可靠和綠色的要求。在未來(lái)的電子設(shè)計(jì)中，相信這款器件將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否會(huì)嘗試使用這款器件呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的想法和經(jīng)驗(yàn)。