onsemi碳化硅模块NVXK2TR80WDT：xEV应用的理想之选

在当今电子科技飞速发展的时代，尤其是在电动汽车（xEV）领域，对于高效、可靠的功率模块需求日益增长。onsemi推出的NVXK2TR80WDT碳化硅（SiC）模块，以其卓越的性能和特性，成为xEV应用中车载充电器（OBC）和DC - DC转换器的理想选择。本文将对这款模块进行详细解析，希望能为电子工程师们在设计相关电路时提供有价值的参考。

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产品概述

NVXK2TR80WDT属于APM32系列，是一款双半桥结构的DIP碳化硅H桥功率模块，专为xEV应用中的车载充电器设计。它具有80毫欧的导通电阻、1200V的耐压和20A的连续漏极电流，能够满足xEV应用中对高功率密度和高效率的要求。

产品特性

电气性能卓越

1. 耐压与电流能力：该模块的最大耐压为1200V，连续漏极电流可达20A，脉冲漏极电流更是高达96A，能够承受较大的功率冲击，满足xEV应用中对高电压和大电流的需求。
2. 低导通电阻：80毫欧的导通电阻有效降低了功率损耗，提高了模块的效率，减少了发热，有助于延长模块的使用寿命。
3. 宽工作温度范围：能够在较宽的温度范围内正常工作，确保了在不同环境条件下的稳定性和可靠性。

设计优势

1. 紧凑设计：符合IEC 60664 - 1和IEC 60950 - 1标准的爬电距离和电气间隙设计，采用紧凑设计，降低了模块的总电阻，减小了模块的体积，有利于提高系统的集成度。
2. 可追溯性：模块具有序列化功能，便于对产品进行全程追溯，保证了产品质量和生产管理的可追溯性。
3. 环保合规：该模块符合无铅、ROHS和UL94V - 0标准，同时满足汽车级AEC - Q101和AQG324认证，可应用于汽车电子领域，为xEV的安全可靠运行提供保障。

典型应用

NVXK2TR80WDT主要应用于xEV的DC - DC转换器和车载充电器中。在车载充电器中，它能够高效地将交流电转换为直流电，为电池充电；在DC - DC转换器中，可实现电压的转换和调节，为xEV的各个系统提供稳定的电源。

技术参数

最大额定值

在环境温度为25°C时，模块的连续漏极电流为20A，功率耗散为82W，脉冲漏极电流为96A。需要注意的是，当应力超过最大额定值表中列出的数值时，可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

热特性

模块的热阻参数对于其散热设计至关重要。热阻结到壳（$R{theta JC}$）典型值为1.41°C/W，最大值为1.84°C/W；热阻结到散热器（$R{Psi JS}$）典型值为1.84°C/W，最大值为2.26°C/W。合理的散热设计能够确保模块在工作过程中保持较低的温度，提高其性能和可靠性。

电气特性

1. 关断特性：漏源击穿电压（$V{(BR)DSS}$）在$V{GS}=0V$，$I{D}=1mA$时为1200V，其温度系数为500mV/°C。零栅压漏电流（$I{DSS}$）在$V{GS}=0V$，$V{DS}=1200V$，$T{J}=25°C$时为100μA，$T{J}=175°C$时为1mA。栅源泄漏电流（$I{GSS}$）在$V{GS}= + 25/ - 15V$，$V_{DS}=0V$时为±1μA。
2. 导通特性：推荐栅极电压（$V{GOP}$）在$V{GS}=20V$，$I{D}=20A$，$T{J}=25°C$时，漏源导通电阻具有较好的性能。正向跨导在$V{DS}=20V$，$I{D}=20A$时为11S。
3. 电荷、电容与栅极电阻：输出电容（$C{oss}$）在$V{GS}= - 5/20V$，$V_{DS}=600V$时为7.9pF。
4. 电感开关特性：在$V{GS}= - 5/20V$，$V{DS}=800V$的电感负载条件下，上升时间和下降时间分别为12ns和9ns。
5. 漏源二极管特性：连续漏源二极管正向电流（$I{SD}$）在$V{GS}= - 5V$，$T{J}=25°C$时为18A，脉冲漏源二极管正向电流（$I{SDM}$）为96A，正向二极管电压（$V{SD}$）在$V{GS}= - 5V$，$I{SD}=10A$，$T{J}=25°C$时为3.9V。

引脚配置与内部等效电路

模块的引脚配置明确，每个引脚都有其特定的功能。例如，P1、P2为中间直流母线正端，N1、N2为中间直流母线负端，G1 - G4为SiC MOSFET的栅极，S1 - S4为SiC MOSFET的源极，PH1、PH2为相连接端，NTC1、NTC2为负温度系数热敏电阻。了解引脚配置和内部等效电路对于正确使用该模块至关重要。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，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、栅源电压与总电荷的关系、电容与漏源电压的关系、无钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与壳温的关系、单脉冲最大功率耗散以及热响应等。这些特性曲线能够帮助工程师更好地了解模块在不同工作条件下的性能，为电路设计和优化提供依据。

机械尺寸与标记

模块采用APM32封装，其机械尺寸有明确的规定，尺寸标注遵循ASME Y14.5M,2009标准，控制尺寸为毫米。模块的标记包含特定设备代码、批次ID、组装和测试地点、年份、工作周以及序列号等信息，方便产品的管理和追溯。

总结

onsemi的NVXK2TR80WDT碳化硅模块凭借其卓越的电气性能、紧凑的设计、环保合规以及可追溯性等优势，在xEV应用中具有广阔的应用前景。电子工程师在设计相关电路时，可以根据模块的技术参数和典型特性曲线，合理选择和使用该模块，以实现高效、可靠的电源系统设计。同时，在使用过程中，要注意模块的最大额定值，避免因应力超过极限而损坏器件。大家在实际应用中，是否遇到过类似模块的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。