Onsemi NTHL190N65S3HF MOSFET：高性能功率解决方案

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的功率MOSFET至关重要。今天我们来深入了解一下Onsemi推出的NTHL190N65S3HF这款N沟道功率MOSFET，看看它有哪些独特之处。

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产品概述

NTHL190N65S3HF属于Onsemi的SUPERFET III系列MOSFET，这是全新的高压超结（SJ）MOSFET家族产品。它运用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和较低的栅极电荷性能。这种先进技术旨在最大程度减少传导损耗，提供卓越的开关性能，并能承受极高的dv/dt速率，非常适合各种需要小型化和高效率的电力系统。此外，SUPERFET III FRFET MOSFET优化了体二极管的反向恢复性能，能够减少额外组件的使用，提高系统的可靠性。

关键特性

1. 高耐压与低电阻：在(TJ = 150^{circ}C)时可承受700V电压，典型导通电阻(R{DS(on)} = 165mOmega)，这意味着在导通状态下的功率损耗较低，能有效提高系统效率。
2. 低栅极电荷：典型栅极总电荷(Q_g = 34nC)，低栅极电荷有助于降低驱动功率，减少开关损耗，提高开关速度。
3. 低有效输出电容：典型有效输出电容(C_{oss(eff.)} = 316pF)，较低的输出电容可以减少开关过程中的能量损耗，提高系统的响应速度。
4. 雪崩测试：经过100%雪崩测试，保证了器件在雪崩状态下的可靠性和稳定性，能够承受瞬间的高能量冲击。
5. 环保标准：这些器件无铅且符合RoHS标准，满足环保要求。

应用领域

NTHL190N65S3HF的应用范围广泛，包括但不限于以下几个领域：

1. 电信/服务器电源：在电信和服务器电源系统中，需要高效、可靠的功率转换，该MOSFET的高性能特性能够满足这些要求。
2. 工业电源：工业电源通常需要承受较高的电压和电流，NTHL190N65S3HF的高耐压和低导通电阻特性使其成为理想选择。
3. 电动汽车充电器：随着电动汽车的普及，充电器的性能要求越来越高，该MOSFET可以提供高效的功率转换，提高充电效率。
4. UPS/太阳能：在不间断电源（UPS）和太阳能系统中，需要稳定的功率输出，NTHL190N65S3HF能够满足这些系统的需求。

电气特性

绝对最大额定值

在(T_C = 25^{circ}C)的条件下，该MOSFET的绝对最大额定值如下：

• 漏源电压(V_{DSS})：650V
• 栅源电压(V_{GSS})：±30V
• 连续漏极电流(I_D)：在(T_C = 25^{circ}C)时为20A，在(T_C = 100^{circ}C)时为12.7A
• 脉冲漏极电流(I_M)：50A
• 单脉冲雪崩能量(E_{AS})：220mJ
• 雪崩电流(I_{AS})：3.7A
• 重复雪崩能量(E_{AR})：1.62mJ
• MOSFET dv/dt：100V/ns
• 峰值二极管恢复dv/dt：50V/ns
• 功率耗散(P_O)：在(T_C = 25^{circ}C)时为162W，25°C以上每升高1°C降额1.3W
• 工作和存储温度范围(T{J},T{STG})：-55°C至+150°C
• 焊接时最大引脚温度(T_L)：在距离外壳1/8英寸处5秒内为300°C

电气特性参数

在(T_C = 25^{circ}C)的条件下，其主要电气特性参数如下：

• 关断特性：漏源击穿电压(B{V DSS})在(V{GS} = 0V)，(I_D = 1mA)，(T_J = 25^{circ}C)时为650V，在(TJ = 150^{circ}C)时为700V；零栅压漏极电流(I{DSS})在(V{DS} = 650V)，(V{GS} = 0V)时为10μA；栅体泄漏电流(I{GSS})在(V{GS} = ±30V)，(V_{DS} = 0V)时为±100nA。
• 导通特性：栅极阈值电压(V{GS(th)})在(V{GS} = V_{DS})，(ID = 0.43mA)时为3.0 - 5.0V；静态漏源导通电阻(R{DS(on)})在(V_{GS} = 10V)，(ID = 10A)时典型值为165mΩ，最大值为190mΩ；正向跨导(g{FS})在(V_{DS} = 20V)，(I_D = 10A)时典型值为11S。
• 动态特性：输入电容(C{iss})在(V{DS} = 400V)，(V{GS} = 0V)，(f = 1MHz)时为1610pF；输出电容(C{oss})为30pF；有效输出电容(C{oss(eff.)})在(V{DS})从0V到400V，(V{GS} = 0V)时为316pF；能量相关输出电容(C{oss(er.)})在同样条件下为59pF；总栅极电荷(Q{g(tot)})在(V{DS} = 400V)，(ID = 10A)，(V{GS} = 10V)时为34nC；栅源栅极电荷(Q{gs})为11nC；栅漏“米勒”电荷(Q{gd})为13nC；等效串联电阻(ESR)在(f = 1MHz)时为6.8Ω。
• 开关特性：导通延迟时间(t_{d(on)})为19ns，导通上升时间(tr)为19ns，关断延迟时间(t{d(off)})为58ns，关断下降时间(t_f)为14ns。
• 源漏二极管特性：最大连续源漏二极管正向电流(IS)为20A，最大脉冲源漏二极管正向电流(I{SM})为50A，源漏二极管正向电压(V{SD})在(V{GS} = 0V)，(I{SD} = 10A)时为1.3V，反向恢复时间(t{rr})在(V{DD} = 400V)，(I{SD} = 10A)，(dIF/dt = 100A/μs)时为80ns，反向恢复电荷(Q{rr})为264nC。

典型特性曲线

文档中还提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、转移特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、体二极管正向电压随源极电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随外壳温度的变化、(E_{oss})随漏源电压的变化、瞬态热响应曲线等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解该MOSFET在不同工作条件下的性能表现，从而进行更优化的设计。

封装与订购信息

该MOSFET采用TO - 247 - 3LD封装，顶部标记为NTHL190N65S3HF，包装方式为管装，每管30个。

总结

Onsemi的NTHL190N65S3HF MOSFET凭借其出色的性能特性，在多个应用领域都具有很大的优势。电子工程师在设计相关功率系统时，可以根据具体的需求和工作条件，充分利用该MOSFET的特点，实现高效、可靠的功率转换。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。