Onsemi NTHL190N65S3HF MOSFET：高性能功率解決方案

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，選擇合適的功率MOSFET至關(guān)重要。今天我們來深入了解一下Onsemi推出的NTHL190N65S3HF這款N溝道功率MOSFET，看看它有哪些獨特之處。

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產(chǎn)品概述

NTHL190N65S3HF屬于Onsemi的SUPERFET III系列MOSFET，這是全新的高壓超結(jié)（SJ）MOSFET家族產(chǎn)品。它運用了電荷平衡技術(shù)，具備出色的低導(dǎo)通電阻和較低的柵極電荷性能。這種先進技術(shù)旨在最大程度減少傳導(dǎo)損耗，提供卓越的開關(guān)性能，并能承受極高的dv/dt速率，非常適合各種需要小型化和高效率的電力系統(tǒng)。此外，SUPERFET III FRFET MOSFET優(yōu)化了體二極管的反向恢復(fù)性能，能夠減少額外組件的使用，提高系統(tǒng)的可靠性。

關(guān)鍵特性

1. 高耐壓與低電阻：在(TJ = 150^{circ}C)時可承受700V電壓，典型導(dǎo)通電阻(R{DS(on)} = 165mOmega)，這意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下的功率損耗較低，能有效提高系統(tǒng)效率。
2. 低柵極電荷：典型柵極總電荷(Q_g = 34nC)，低柵極電荷有助于降低驅(qū)動功率，減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度。
3. 低有效輸出電容：典型有效輸出電容(C_{oss(eff.)} = 316pF)，較低的輸出電容可以減少開關(guān)過程中的能量損耗，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
4. 雪崩測試：經(jīng)過100%雪崩測試，保證了器件在雪崩狀態(tài)下的可靠性和穩(wěn)定性，能夠承受瞬間的高能量沖擊。
5. 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：這些器件無鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用領(lǐng)域

NTHL190N65S3HF的應(yīng)用范圍廣泛，包括但不限于以下幾個領(lǐng)域：

1. 電信/服務(wù)器電源：在電信和服務(wù)器電源系統(tǒng)中，需要高效、可靠的功率轉(zhuǎn)換，該MOSFET的高性能特性能夠滿足這些要求。
2. 工業(yè)電源：工業(yè)電源通常需要承受較高的電壓和電流，NTHL190N65S3HF的高耐壓和低導(dǎo)通電阻特性使其成為理想選擇。
3. 電動汽車充電器：隨著電動汽車的普及，充電器的性能要求越來越高，該MOSFET可以提供高效的功率轉(zhuǎn)換，提高充電效率。
4. UPS/太陽能：在不間斷電源（UPS）和太陽能系統(tǒng)中，需要穩(wěn)定的功率輸出，NTHL190N65S3HF能夠滿足這些系統(tǒng)的需求。

電氣特性

絕對最大額定值

在(T_C = 25^{circ}C)的條件下，該MOSFET的絕對最大額定值如下：

• 漏源電壓(V_{DSS})：650V
• 柵源電壓(V_{GSS})：±30V
• 連續(xù)漏極電流(I_D)：在(T_C = 25^{circ}C)時為20A，在(T_C = 100^{circ}C)時為12.7A
• 脈沖漏極電流(I_M)：50A
• 單脈沖雪崩能量(E_{AS})：220mJ
• 雪崩電流(I_{AS})：3.7A
• 重復(fù)雪崩能量(E_{AR})：1.62mJ
• MOSFET dv/dt：100V/ns
• 峰值二極管恢復(fù)dv/dt：50V/ns
• 功率耗散(P_O)：在(T_C = 25^{circ}C)時為162W，25°C以上每升高1°C降額1.3W
• 工作和存儲溫度范圍(T{J},T{STG})：-55°C至+150°C
• 焊接時最大引腳溫度(T_L)：在距離外殼1/8英寸處5秒內(nèi)為300°C

電氣特性參數(shù)

在(T_C = 25^{circ}C)的條件下，其主要電氣特性參數(shù)如下：

• 關(guān)斷特性：漏源擊穿電壓(B{V DSS})在(V{GS} = 0V)，(I_D = 1mA)，(T_J = 25^{circ}C)時為650V，在(TJ = 150^{circ}C)時為700V；零柵壓漏極電流(I{DSS})在(V{DS} = 650V)，(V{GS} = 0V)時為10μA；柵體泄漏電流(I{GSS})在(V{GS} = ±30V)，(V_{DS} = 0V)時為±100nA。
• 導(dǎo)通特性：柵極閾值電壓(V{GS(th)})在(V{GS} = V_{DS})，(ID = 0.43mA)時為3.0 - 5.0V；靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻(R{DS(on)})在(V_{GS} = 10V)，(ID = 10A)時典型值為165mΩ，最大值為190mΩ；正向跨導(dǎo)(g{FS})在(V_{DS} = 20V)，(I_D = 10A)時典型值為11S。
• 動態(tài)特性：輸入電容(C{iss})在(V{DS} = 400V)，(V{GS} = 0V)，(f = 1MHz)時為1610pF；輸出電容(C{oss})為30pF；有效輸出電容(C{oss(eff.)})在(V{DS})從0V到400V，(V{GS} = 0V)時為316pF；能量相關(guān)輸出電容(C{oss(er.)})在同樣條件下為59pF；總柵極電荷(Q{g(tot)})在(V{DS} = 400V)，(ID = 10A)，(V{GS} = 10V)時為34nC；柵源柵極電荷(Q{gs})為11nC；柵漏“米勒”電荷(Q{gd})為13nC；等效串聯(lián)電阻(ESR)在(f = 1MHz)時為6.8Ω。
• 開關(guān)特性：導(dǎo)通延遲時間(t_{d(on)})為19ns，導(dǎo)通上升時間(tr)為19ns，關(guān)斷延遲時間(t{d(off)})為58ns，關(guān)斷下降時間(t_f)為14ns。
• 源漏二極管特性：最大連續(xù)源漏二極管正向電流(IS)為20A，最大脈沖源漏二極管正向電流(I{SM})為50A，源漏二極管正向電壓(V{SD})在(V{GS} = 0V)，(I{SD} = 10A)時為1.3V，反向恢復(fù)時間(t{rr})在(V{DD} = 400V)，(I{SD} = 10A)，(dIF/dt = 100A/μs)時為80ns，反向恢復(fù)電荷(Q{rr})為264nC。

典型特性曲線

文檔中還提供了一系列典型特性曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、轉(zhuǎn)移特性、導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、體二極管正向電壓隨源極電流和溫度的變化、電容特性、柵極電荷特性、擊穿電壓隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、最大安全工作區(qū)、最大漏極電流隨外殼溫度的變化、(E_{oss})隨漏源電壓的變化、瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解該MOSFET在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而進行更優(yōu)化的設(shè)計。

封裝與訂購信息

該MOSFET采用TO - 247 - 3LD封裝，頂部標(biāo)記為NTHL190N65S3HF，包裝方式為管裝，每管30個。

總結(jié)

Onsemi的NTHL190N65S3HF MOSFET憑借其出色的性能特性，在多個應(yīng)用領(lǐng)域都具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)功率系統(tǒng)時，可以根據(jù)具體的需求和工作條件，充分利用該MOSFET的特點，實現(xiàn)高效、可靠的功率轉(zhuǎn)換。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似MOSFET的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。