Onsemi碳化硅MOSFET NTH4L018N075SC1：高效能与可靠性的完美结合

在现代电力电子领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能，正逐渐成为众多应用的首选功率器件。今天，我们就来深入了解Onsemi推出的一款优秀的碳化硅MOSFET——NTH4L018N075SC1。

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产品特性：性能卓越，优势显著

低导通电阻与高电流能力

NTH4L018N075SC1的导通电阻表现十分出色。在 $V{GS}=18V$ 时，典型导通电阻 $R{DS(on)}$ 仅为 13.5mΩ；在 $V{GS}=15V$ 时，典型导通电阻为 18mΩ。同时，它能够承受高达 140A 的连续漏极电流（$T{c}=25^{\circ}C$ 稳态）和 483A 的脉冲漏极电流（$T{c}=25^{\circ}C$），单脉冲浪涌漏极电流能力更是达到了 807A（$T{A}=25^{\circ}C$，$t{p}=10\mu s$，$R{G}=4.7\Omega$）。如此低的导通电阻和高电流承载能力，使得该器件在功率转换效率和功率密度方面具有很大优势。大家在设计高功率密度电源时，是否会优先考虑这样低阻大电流的器件呢？

低栅极电荷与高速开关特性

该器件具有超低的栅极电荷，$Q{G(tot)}=262nC$，同时还具备低电容特性，输出电容 $C{oss}=365pF$。这些特性使得它能够实现高速开关，减少开关损耗，提高系统的工作效率。在高速开关应用中，低栅极电荷和低电容的优势尤为明显，大家在实际应用中有没有体会到这些特性带来的好处呢？

雪崩测试与可靠性保障

NTH4L018N075SC1经过了 100% 的雪崩测试，单脉冲漏源雪崩能量 $E{AS}$ 可达 162mJ（基于 $T{J}=25^{\circ}C$，$L = 1mH$，$I{AS}=18A$，$V{DD}=50V$，$V_{GS}=18V$）。这意味着它在面对雪崩击穿等异常情况时，能够保持稳定可靠的工作，为系统的安全运行提供了有力保障。在一些对可靠性要求极高的应用场景中，这样的雪崩测试保障是不是让你更放心呢？

环保与合规性

该器件是无卤的，并且符合 RoHS 标准（豁免条款 7a），二级互连为无铅（Pb - Free 2LI）。这符合当今电子行业对环保的要求，为绿色电子设计提供了支持。

示意图

尺寸图

应用领域：广泛适用，前景广阔

NTH4L018N075SC1的优秀特性使其在多个领域都有广泛的应用前景：

• 太阳能逆变器：在太阳能发电系统中，高效的功率转换至关重要。该器件的低导通电阻和高速开关特性能够提高逆变器的效率，减少能量损耗，从而提高太阳能发电系统的整体性能。
• 电动汽车充电站：随着电动汽车的普及，对充电站的功率密度和充电速度提出了更高的要求。NTH4L018N075SC1的高电流承载能力和高速开关特性可以满足这些需求，实现快速高效的充电。
• 不间断电源（UPS）：在 UPS 系统中，需要可靠的功率转换和快速的响应能力。该器件的稳定性和高速开关特性能够确保 UPS 在市电中断时迅速切换，为负载提供稳定的电力供应。
• 能量存储系统：能量存储系统需要高效的功率转换和管理，NTH4L018N075SC1的低损耗和高可靠性可以提高系统的效率和寿命。
• 开关模式电源（SMPS）：在 SMPS 中，该器件的低导通电阻和高速开关特性能够减少开关损耗和导通损耗，提高电源的效率和功率密度。

电气参数：精准把握，设计无忧

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	750	V
栅源电压	$V_{GS}$	-8/+22	V
推荐栅源电压工作值	$V_{GSop}$	-5/+18	V
连续漏极电流（$T_{c}=25^{\circ}C$ 稳态）	$I_{D}$	140	A
连续漏极电流（$T_{c}=100^{\circ}C$ 稳态）	$I_{D}$	99	A
功率耗散（$T_{c}=25^{\circ}C$）	$P_{D}$	500	W
功率耗散（$T_{c}=100^{\circ}C$）	$P_{D}$	250	W
脉冲漏极电流（$T_{c}=25^{\circ}C$）	$I_{DM}$	483	A
单脉冲浪涌漏极电流能力	$I_{Dsc}$	807	A
工作结温和存储温度范围	$T{J}$，$T{stg}$	-55 to +175	$^{\circ}C$
源极电流（体二极管）	$I_{S}$	108	A
单脉冲漏源雪崩能量	$E_{AS}$	162	mJ
焊接最大引线温度（距外壳 1/8"，5s）	$T_{L}$	300	$^{\circ}C$

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 $V{(BR)DSS}$：在 $V{GS}=0V$，$I{D}=1mA$ 时为 750V，温度系数为 0.06V/°C（$I{D}=1mA$，参考 25°C）。
• 零栅压漏极电流 $I{DSS}$：在 $V{GS}=0V$，$V{DS}=750V$，$T{J}=25^{\circ}C$ 时为 10μA，$T_{J}=175^{\circ}C$ 时为 1mA。
• 栅源泄漏电流 $I{GSS}$：在 $V{GS}= +18/ - 5V$，$V_{DS}=0V$ 时为 250nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 $V{GS(TH)}$：在 $V{GS}=V{DS}$，$I{D}=22mA$ 时，最小值为 1.8V，典型值为 2.7V，最大值为 4.3V。
• 推荐栅极电压 $V_{GOP}$：-5V 到 +18V。
• 漏源导通电阻 $R{DS(on)}$：在不同的 $V{GS}$ 和 $I{D}$ 以及 $T{J}$ 条件下有不同的值，如 $V{GS}=15V$，$I{D}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 时为 18mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 时为 13.5mΩ；$V{GS}=18V$，$I{D}=66A$，$T_{J}=175^{\circ}C$ 时为 19mΩ。
• 正向跨导 $g{fs}$：在 $V{DS}=10V$，$I_{D}=66A$ 时典型值为 40S。

电荷、电容与栅极电阻

• 输入电容 $C{iss}$：在 $V{GS}=0V$，$f = 1MHz$，$V_{DS}=375V$ 时为 5010pF。
• 输出电容 $C_{oss}$：为 365pF。
• 反向传输电容 $C_{rss}$：为 31pF。
• 总栅极电荷 $Q{G(tot)}$：在 $V{GS}= - 5/18V$，$V{DS}=600V$，$I{D}=66A$ 时为 262nC。
• 栅源电荷 $Q_{GS}$：为 75nC。
• 栅漏电荷 $Q_{GD}$：为 72nC。
• 栅极电阻 $R_{G}$：在 $f = 1MHz$ 时为 1.6Ω。

开关特性

在 $V{GS}=10V$ 时，开通延迟时间 $t{d(ON)}$ 为 24ns，上升时间为 24ns，关断延迟时间 $t{d(OFF)}$ 为 46ns，下降时间为 9.6ns，开通开关损耗 $E{ON}$ 为 144μJ，关断开关损耗 $E{OFF}$ 为 207μJ，总开关损耗 $E{tot}$ 为 351μJ。

源 - 漏二极管特性

• 连续源 - 漏二极管正向电流 $I{SD}$：在 $V{GS}= - 5V$，$T_{J}=25^{\circ}C$ 时为 108A。
• 脉冲漏 - 源二极管正向电流 $I_{SDM}$：为 483A。
• 正向二极管电压 $V{SD}$：在 $V{GS}= - 5V$，$I{SD}=66A$，$T{J}=25^{\circ}C$ 时为 4.5V。
• 反向恢复时间 $t{RR}$：在 $V{GS}= - 5/18V$，$I{SD}=66A$，$di{L}/dt = 1000A/μs$ 时为 28ns。
• 反向恢复电荷 $Q_{RR}$：为 221nC。
• 反向恢复能量 $E_{REC}$：为 19mJ。
• 峰值反向恢复电流 $I_{RRM}$：为 16A。
• 充电时间 $t_{a}$：为 17ns。
• 放电时间 $t_{b}$：为 11ns。

封装尺寸：标准规范，便于安装

NTH4L018N075SC1采用 TO - 247 - 4L 封装（CASE 340CJ），详细的封装尺寸如下表所示：	DIM	毫米（最小值）	毫米（标称值）	毫米（最大值）
A	4.80	5.00	5.20
A1	2.10	2.40	2.70
A2	1.80	2.00	2.20
b	1.07	1.20	1.33
b1	1.20	1.40	1.60
b2	2.02	2.22	2.42
C	0.50	0.60	0.70
D	22.34	22.54	22.74
D1	16.00	16.25	16.50
D2	0.97	1.17	1.37
e	2.54 BSC
e1	5.08 BSC
E	15.40	15.60	15.80
E1	12.80	13.00	13.20
E/2	4.80	5.00	5.20
L	18.22	18.42	18.62
L1	2.42	2.62	2.82
p	3.40	3.60	3.80
p1	6.60	6.80	7.00
Q	5.97	6.17	6.37
S	5.97	6.17	6.37

这种标准的封装尺寸使得该器件在安装和布局上更加方便，能够与现有的电路板设计相兼容。

总结与展望

Onsemi的 NTH4L018N075SC1碳化硅 MOSFET 以其卓越的性能、广泛的应用领域和标准的封装尺寸，为电子工程师在功率电子设计中提供了一个优秀的选择。它的低导通电阻、高速开关特性、高可靠性和环保合规性等优点，能够满足现代电子系统对高效、可靠和绿色的要求。在未来的电子设计中，相信这款器件将会在更多的领域得到应用和推广。大家在实际设计中是否会尝试使用这款器件呢？欢迎在评论区分享你的想法和经验。