onsemi碳化硅MOSFET NTBG060N065SC1的性能剖析与应用指南

在电力电子领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能，正逐渐成为开关电源、太阳能逆变器等应用的首选器件。今天就来深入剖析onsemi的这款碳化硅MOSFET——NTBG060N065SC1。

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一、产品特性

低导通电阻

典型导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=18V) 时为 (44mOmega)，在 (V_{GS}=15V) 时为 (60mOmega)。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗更低，能有效提高系统效率。这对于追求高效能的电源系统来说，是非常关键的特性。我们可以思考一下，在一个大功率的开关电源中，低导通电阻能为整体系统节省多少电能呢？

超低栅极电荷和低输出电容

栅极总电荷 (Q{G(tot)} = 74nC)，输出电容 (C{oss}=133pF)。低栅极电荷可以减少开关过程中的驱动损耗，而低输出电容则有助于降低开关损耗，提高开关速度。这两个特性使得该器件在高频应用中表现出色。

雪崩测试与高温性能

该器件经过100%雪崩测试，结温 (T_{J}) 可达 (175^{circ}C)，并且符合RoHS标准。这表明它具有良好的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工作环境下正常工作。

二、典型应用

该器件适用于多种应用场景，如开关模式电源（SMPS）、太阳能逆变器、不间断电源（UPS）和能量存储系统等。这些应用都对功率器件的性能和可靠性有较高要求，而NTBG060N065SC1正好能满足这些需求。

三、最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	650 -8/+22 V	V
栅源电压	(V_{GS})	-5/+18 V	V
推荐栅源电压	(V_{GSop})	-	V
稳态连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	46 A	A
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	170 W	W
稳态连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(I_{D})	33 A	A
功率耗散（(T_{C}=100^{circ}C)）	(P_{D})	85 W	W
脉冲漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{DM})	130 A	A
工作结温和存储温度范围	(T{J}, T{stg})	-55 to +175 °C	°C
源极电流（体二极管）	(I_{S})	46 A	A
单脉冲漏源雪崩能量（(I{L}=10.1A{pk}, L = 1mH)）	(E_{AS})	51 mJ	mJ
焊接时最大引线温度（距外壳1/8″，10秒）	(T_{L})	260 °C	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。在设计电路时，我们必须确保器件的工作条件在这些额定值范围内。

四、热特性

参数	符号	典型值	最大值	单位
结到壳热阻	(R_{θJC})	0.88	-	°C/W
结到环境热阻	(R_{θJA})	-	40	°C/W

热特性对于功率器件的性能和可靠性至关重要。合理的散热设计可以确保器件在工作过程中保持在安全的温度范围内，从而延长其使用寿命。

五、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 650V。
• 漏源击穿电压温度系数 (V{(BR)DSS}/T{J}) 为 0.15 V/°C。
• 零栅压漏极电流 (I{loss}) 在 (V{GS}=0V)，(T{J}=25^{circ}C) 时最大为 10μA，在 (T{J}=175^{circ}C) 时最大为 1mA。
• 栅源泄漏电流 (I{GSS}) 在 (V{GS}= +18/-5V)，(V_{DS}=0V) 时最大为 250nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=6.5mA) 时为 1.8 - 4.3V。
• 推荐栅极电压 (V_{GOP}) 为 -5 到 +18V。
• 漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在不同条件下有不同的值，如 (V{GS}=15V)，(I{D}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 60mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 44mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=20A)，(T{J}=175^{circ}C) 时为 50mΩ。
• 正向跨导 (g{F5}) 在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=20A) 时为 12S。

电荷、电容和栅极电阻

• 输入电容 (C{ISS}) 在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时为 1473pF。
• 输出电容 (C{oss}) 在 (V{DS}=325V) 时为 133pF。
• 反向传输电容 (C_{RSS}) 为 13pF。
• 总栅极电荷 (Q{G(tot)}) 在 (V{GS}=-5 / 18V)，(V{DS}=520V)，(I{D}=20A) 时为 74nC。
• 栅源电荷 (Q_{GS}) 为 20nC。
• 栅漏电荷 (Q_{GD}) 为 23nC。
• 栅极电阻 (R_{G}) 在 (f = 1MHz) 时为 3.9Ω。

开关特性

• 开通延迟时间 (t_{d(ON)}) 为 11ns。
• 上升时间 (t_{r}) 为 14ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(OFF)}) 为 24ns。
• 下降时间 (t_{f}) 为 11ns。
• 开通开关损耗 (E_{ON}) 为 45μJ。
• 关断开关损耗 (E_{OFF}) 为 18μJ。
• 总开关损耗 (E_{TOT}) 为 63μJ。

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 46A。
• 脉冲源漏二极管正向电流 (I{SDM}) 在 (V{GS}=-5V)，(T_{J}=25^{circ}C) 时为 130A。
• 正向二极管电压 (V{SD}) 在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 4.3V。
• 反向恢复时间 (t_{RR}) 为 17.7ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{RR}) 为 90.6nC。
• 反向恢复能量 (E_{REC}) 为 8.7J。
• 峰值反向恢复电流 (I_{RRM}) 为 10.2A。
• 充电时间 (T_{a}) 为 9.8ns。
• 放电时间 (T_{b}) 为 7.8ns。

这些电气特性是我们在设计电路时需要重点关注的参数，它们直接影响着器件的性能和系统的稳定性。

六、机械封装

该器件采用D2PAK - 7L封装，其封装尺寸有明确的规定。在进行PCB设计时，我们需要根据这些尺寸来合理布局，确保器件的安装和散热。

七、订购信息

器件	封装	包装方式
NTBG060N065SC1	D2PAK - 7L	800 / 卷带包装

在订购时，我们要根据实际需求选择合适的包装方式。

总的来说，onsemi的NTBG060N065SC1碳化硅MOSFET以其出色的性能和可靠性，为电力电子设计提供了一个优秀的选择。在实际应用中，我们需要根据具体的电路需求，合理利用其各项特性，以实现最佳的系统性能。大家在使用这款器件的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。