onsemi碳化硅肖特基二极管NDSH40120CDN：高性能电源解决方案

引言

在当今电子设备对电源效率、功率密度和可靠性要求日益提高的背景下，碳化硅（SiC）肖特基二极管凭借其卓越的性能，逐渐成为电源设计领域的热门选择。本文将详细介绍安森美（onsemi）的一款40 A、1200 V的碳化硅肖特基二极管NDSH40120CDN，包括其技术特点、性能参数、典型特性以及封装尺寸等方面，为电子工程师在电源设计中提供有价值的参考。

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碳化硅肖特基二极管技术优势

碳化硅肖特基二极管采用了全新的技术，与传统的硅二极管相比，具有显著的优势。它没有反向恢复电流，开关特性不受温度影响，并且具备出色的热性能，这些特点使得碳化硅成为下一代功率半导体的代表。在系统应用中，使用碳化硅肖特基二极管可以带来诸多好处，如实现最高效率、支持更快的工作频率、提高功率密度、降低电磁干扰（EMI）以及减小系统尺寸和成本。

NDSH40120CDN特点

卓越的性能参数

• 高结温能力：最大结温可达175°C，这使得该二极管能够在高温环境下稳定工作，适用于各种恶劣的工业和汽车应用场景。
• 雪崩额定能量：单脉冲雪崩能量（EAS）为166 mJ，这表明它在承受瞬间高能量冲击时具有较好的可靠性。
• 高浪涌电流容量：非重复性峰值正向浪涌电流（IF.Max）在不同温度条件下表现出色，如在Tc = 25°C、10 μs时可达907 A，Tc = 150°C、10 μs时为838 A，能够有效应对瞬间大电流冲击。
• 正温度系数：正温度系数特性使得该二极管易于并联使用，方便工程师根据实际需求扩展电流容量。
• 无反向恢复和正向恢复：这一特性减少了开关损耗，提高了系统效率。
• 环保合规：该器件无卤化物，符合RoHS指令豁免条款7a，并且在二级互连（2LI）上为无铅设计，符合环保要求。

丰富的应用场景

NDSH40120CDN适用于多种通用应用，包括开关电源（SMPS）、太阳能逆变器、不间断电源（UPS）以及各种功率开关电路。

绝对最大额定值

Symbol	Parameter	Value	Unit
VRRM	峰值重复反向电压	1200	V
EAS	单脉冲雪崩能量（Note 1）	166	mJ
IF	连续整流正向电流@Tc < 149°C	20*/40**	A
	连续整流正向电流@Tc < 135°C	26*/52**	A
IF.Max	非重复性峰值正向浪涌电流（Tc = 25°C, 10 μs）	907	A
	非重复性峰值正向浪涌电流（Tc = 150°C, 10 μs）	838	A
IF.SM	非重复性正向浪涌电流（半正弦脉冲，tp = 8.3 ms）	123	A
IF.RM	重复性正向浪涌电流（半正弦脉冲，tp = 8.3 ms）	49	A
Ptot	功率耗散（Tc = 25°C）	217	W
	功率耗散（Tc = 150°C）	36	W
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 至 +175	°C

需要注意的是，应力超过最大额定值表中列出的值可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能正常，可能会发生损坏并影响可靠性。

热特性

Symbol	Parameter	Value	Unit
RaUC	热阻，结到外壳，最大	0.69*/0.39**	°C/W
RBJA	热阻，结到环境，最大	40	°C/W

良好的热特性确保了二极管在工作过程中能够有效地散热，维持稳定的性能。

电气特性

Symbol	Parameter	Test Condition	Min	Typ	Max	Unit
VF	正向电压（IF = 20 A, TJ = 25°C）		1.36	1.75	V
	正向电压（IF = 20 A, TJ = 125°C）		1.60		V
	正向电压（IF = 20 A, TJ = 175°C）		1.81		V
IR	反向电流（VR = 1200 V, TJ = 25°C）		2.39	200	μA
	反向电流（VR = 1200 V, TJ = 125°C）		6.91	200	μA
	反向电流（VR = 1200 V, TJ = 175°C）		16.6	200	μA
Qc	总电容电荷（V = 800 V）		95		nC
C	总电容（VR = 1 V, f = 100 kHz）		1494		pF
	总电容（VR = 400 V, f = 100 kHz）		80		pF
	总电容（VR = 800 V, f = 100 kHz）		60		pF

这些电气特性为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据，帮助他们优化电路性能。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括正向特性、反向特性、电流降额、功率降额、电容电荷与反向电压关系、电容与反向电压关系、电容存储能量以及结到外壳瞬态热响应曲线等。这些曲线直观地展示了二极管在不同条件下的性能表现，工程师可以根据实际应用需求进行参考和分析。

封装尺寸

NDSH40120CDN采用TO - 247 - 3LD CASE 340CX封装，详细的封装尺寸信息如下：

DIM	MILLIMETERS
MIN	NOM	MAX
A	4.58	4.70	4.82
A1	2.20	2.40	2.60
A2	1.40	1.50	1.60
D	20.32	20.57	20.82
E	15.37	15.62	15.87
E2	4.96	5.08	5.20
e		5.56
L	19.75	20.00	20.25
L1	3.69	3.81	3.93
P	3.51	3.58	3.65
Q	5.34	5.46	5.58
S	5.34	5.46	5.58
b	1.17	1.26	1.35
b2	1.53	1.65	1.77
b4	2.42	2.54	2.66
C	0.51	0.61	0.71
D1	13.08
D2	0.51	0.93	1.35
E1	12.81
P1	6.60	6.80	7.00

合适的封装尺寸对于电路板布局和散热设计至关重要，工程师在设计时需要充分考虑这些因素。

订购信息

Part Number	Top Marking	Package	Shipping
NDSH40120CDN	DSH40120CDN	TO - 247 - 3LD (Pb - Free / Halogen Free)	30 Units/Tube

工程师可以根据实际需求进行订购，确保器件的及时供应。

总结

安森美（onsemi）的NDSH40120CDN碳化硅肖特基二极管凭借其卓越的性能、丰富的特点以及良好的热特性和电气特性，为电子工程师在电源设计中提供了一个可靠的解决方案。无论是在开关电源、太阳能逆变器还是其他功率开关电路中，该二极管都能够发挥重要作用，帮助工程师实现高效、可靠的电源系统设计。在实际应用中，工程师需要根据具体的设计要求，结合二极管的各项参数和特性，进行合理的电路设计和布局，以充分发挥其优势。同时，也要注意遵循器件的使用规范，避免超过其最大额定值，确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用这款二极管的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。