onsemi碳化硅MOSFET NTH4L075N065SC1：高效功率转换的理想之选

在功率半导体领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能逐渐成为众多应用的首选。今天，我们就来深入了解一下onsemi推出的一款650V、57mΩ的碳化硅MOSFET——NTH4L075N065SC1。

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产品概述

NTH4L075N065SC1采用TO - 247 - 4L封装，具有一系列出色的特性，适用于开关模式电源（SMPS）、太阳能逆变器、不间断电源（UPS）和能量存储等典型应用。

在这些应用场景中，碳化硅MOSFET相较于传统的硅基MOSFET具有明显优势。比如在开关模式电源中，碳化硅MOSFET导通电阻低、开关速度快，能有效降低导通损耗和开关损耗，提高电源效率；在太阳能逆变器里，其高耐压、低损耗的特性有助于提升能量转换效率，减少能量损失；对于不间断电源，可增强系统的可靠性和稳定性；在能量存储方面，能够更好地适应高功率密度的需求。那么在实际设计中，我们该如何充分发挥这些优势呢？这就需要我们深入了解NTH4L075N065SC1的各项参数和特性。

产品特性

低导通电阻

该器件在 $V{GS}=18V$ 时，典型导通电阻 $R{DS(on)} = 57mΩ$ ；在 $V{GS}=15V$ 时，典型导通电阻 $R{DS(on)} = 75mΩ$ 。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗更小，能有效提高系统效率。想象一下，在一个长时间运行的电源系统中，低导通电阻带来的低损耗可以节省多少电能呢？

超低栅极电荷和低输出电容

其总栅极电荷 $Q{G(tot)} = 61nC$ ，输出电容 $C{oss}=107pF$ 。超低的栅极电荷可以减少开关过程中驱动电路的能量损耗，降低驱动功率要求；低输出电容则有助于减少开关损耗，提高开关速度，从而提升整个系统的性能。在高频应用中，这些特性的优势会更加明显。

全雪崩测试

该器件经过100%雪崩测试，这表明它在雪崩状态下具有良好的可靠性和稳定性。在实际应用中，可能会遇到一些突发的过电压或过电流情况，经过雪崩测试的器件能够更好地应对这些异常情况，保护系统安全。

宽温度范围

工作结温和存储温度范围为 -55℃ 至 +175℃ ，能适应各种恶劣的工作环境。无论是在高温的工业环境，还是在低温的户外场景，该器件都能稳定工作。

环保特性

此器件无卤化物，符合RoHS标准（豁免7a），且二级互连为无铅2LI，满足环保要求。在如今对环保要求日益严格的时代，这一特性无疑增加了产品的竞争力。

产品参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	650	V
栅源电压	$V_{GS}$	-8/+22	V
推荐栅源电压（$T_c<175℃$）	$V_{GSop}$	-5/+18	V
稳态连续漏极电流（$T_c = 25℃$）	$I_D$	38	A
稳态连续漏极电流（$T_c = 100℃$）	$I_D$	26	A
脉冲漏极电流（$T_c = 25℃$）	$I_{DM}$	120	A
工作结温和存储温度范围	$TJ$，$T{stg}$	-55 至 +175	℃
源极电流（体二极管）	$I_S$	29	A
单脉冲漏源雪崩能量	$E_{AS}$	83	mJ
焊接最大引线温度（距外壳1/8"，5s）	$T_L$	260	℃

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其可靠性。在设计电路时，一定要确保各项参数在安全范围内。那么，如何根据这些额定值来选择合适的外围电路元件呢？这就需要我们综合考虑电路的工作条件和器件的特性。

热阻参数

参数	符号	最大值	单位
结到壳热阻（稳态）	$R_{θJC}$	1.01	℃/W
结到环境热阻（稳态）	$R_{θJA}$	40	℃/W

热阻参数对于散热设计至关重要。在高功率应用中，如果散热设计不合理，器件温度过高，会导致性能下降甚至损坏。我们可以根据热阻参数和功率损耗来计算器件的温度，从而选择合适的散热方式和散热器件。

电气特性

包括关态特性、开态特性、电荷与电容特性、开关特性以及漏源二极管特性等。这些特性详细描述了器件在不同工作状态下的电气性能，是我们进行电路设计和性能评估的重要依据。例如，在开关特性中，开关时间和开关损耗直接影响着系统的效率和性能。我们在设计开关电源时，如何根据这些开关特性来优化开关频率和驱动电路呢？这是我们需要深入思考的问题。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、导通电阻随温度的变化、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、二极管正向电压与电流的关系等。这些曲线直观地展示了器件在不同工作条件下的性能变化趋势，帮助我们更好地理解器件的特性，为电路设计提供参考。比如，通过导通电阻随温度的变化曲线，我们可以预测在不同温度环境下器件的导通损耗，从而合理设计散热方案。

封装信息

该器件采用TO - 247 - 4L封装，文档详细给出了封装的尺寸信息。在进行PCB设计时，我们需要根据封装尺寸来合理布局器件，确保引脚间距、焊盘大小等符合要求，同时还要考虑散热和电磁兼容性等问题。

总结

NTH4L075N065SC1是一款性能优异的碳化硅MOSFET，具有低导通电阻、超低栅极电荷、低输出电容、宽温度范围等诸多优点，适用于开关模式电源、太阳能逆变器、UPS和能量存储等多种应用场景。在使用该器件进行电路设计时，我们要充分了解其各项参数和特性，根据实际应用需求合理选择外围电路元件，做好散热设计和电磁兼容性设计，以确保系统的性能和可靠性。同时，我们也要关注器件的环保特性，符合相关标准要求。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎一起交流探讨。