基于onsemi NVH4L050N170M1碳化硅MOSFET数据手册的技术解析与应用指南

onsemi NVH4L050N170M1碳化矽（SiC）MOSFET性能卓越，在VGS = 20V时，典型RDS(on) 为53mΩ。onsemi NVH4L050N170M1 MOSFET针对20V栅极驱动进行了优化。这些器件还能通过18V栅极驱动有效运行，具有负栅极电压驱动和减少关断尖峰的特点。这些器件具有超低栅极总电荷（105nC）、高速开关和低电容（Coss = 98pF）的特性，并100%经雪崩测试实现可靠性。

数据手册：*附件：onsemi NVH4L050N170M1碳化矽（SiC）MOSFET数据手册.pdf

特性

• 典型值RDS(on) = 53m（VGS = 20V时）
• 超低栅极电荷（QG(tot) = 105nC）
• 具有低电容的高速开关（Coss = 98pF）
• 100%经雪崩测试
• 这些器件不含铅，符合RoHS规范

应用电路图

基于onsemi NVH4L050N170M1碳化硅MOSFET数据手册的技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

1. ‌产品定位‌
   NVH4L050N170M1是安森美EliteSiC系列1700V/53mΩ碳化硅MOSFET，采用TO-247-4L封装，专注于高功率密度与高频开关应用。
2. ‌关键优势‌
   • ‌超低导通电阻‌：典型值53mΩ@20V驱动电压，最大76mΩ（175℃）
   • ‌快速开关能力‌：总栅极电荷仅105nC，输出电容98pF
   • ‌高可靠性‌：100%雪崩测试，工业级温度范围（-55℃至+175℃）
   • ‌第四引脚设计‌：独立驱动源（S1）与功率源（S2）分离，降低开关振荡

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‌二、电气参数深度解析‌

1. ‌极限参数‌

参数	符号	数值	条件
漏源击穿电压	V(BR)DSS	1700 V	ID=1mA
连续漏极电流	ID	45 A → 32 A	TC=25℃ → 100℃
雪崩能量	EAS	260 mJ	IAS=22.8A, L=1mH
栅源电压范围	VGS	-15/+25 V	推荐工作值-5/+20 V

‌设计注意‌：稳态工作需确保结温≤175℃，栅极电压严格控制在-5V~+20V区间

2. ‌动态特性‌

• ‌开关损耗‌
  • 开通损耗E ON ：803μJ @1200V/35A
  • 关断损耗E OFF ：198μJ
  • ‌总开关损耗‌：1001μJ（含体二极管影响）
• ‌栅极驱动要求‌
  • 阈值电压V GS(TH) ：1.8V（min）~4.3V（max）
  • 推荐驱动电阻RG(EXT)

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‌三、典型应用场景‌

1. ‌电动汽车电力系统‌

• ‌ 车载充电器（OBC） ‌
  利用1700V耐压直接适配800V电池平台，无需多级转换
• ‌DC-DC变换器‌
  低Qg特性支持100kHz以上开关频率，减小磁性元件体积

2. ‌工业电源‌

• ‌光伏逆变器‌
  高温环境下导通电阻仅增长112mΩ（175℃ vs 25℃）

3. ‌技术实现要点‌

• ‌驱动设计‌：采用负压关断（-5V）防止米勒效应引发的误触发
• ‌散热管理‌：结壳热阻0.45℃/W，需配合高性能散热界面材料

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‌四、设计验证参考‌

1. ‌热性能验证‌
   • 图12显示：壳体温度100℃时最大连续电流仍保持28A
   • 图14给出单脉冲功率承受曲线（10ms脉冲可承受2kW）
2. ‌安全余量计算‌
   • 实际工作电压建议≤80% V (BR)DSS （即1360V）
   • 动态测试需关注VDS尖峰（建议预留20%电压裕量）

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‌五、选型对比建议‌

关键指标	NVH4L050N170M1	硅基MOSFET典型值
RDS(on)温度系数	+110%	+200%
反向恢复时间	27ns	＞100ns
系统频率提升潜力	3-5倍	基准值