安森美650V SiC MOSFET：NTBG023N065M3S解析

在电源转换和功率管理领域，SiC（碳化硅）MOSFET凭借其优异性能成为热点。今天就来详细剖析安森美（onsemi）推出的一款650V SiC MOSFET——NTBG023N065M3S。

文件下载：NTBG023N065M3S-D.PDF

产品概述

它属于EliteSiC系列，采用D2PAK - 7L封装，是一款N沟道MOSFET。适用于开关电源（SMPS）、太阳能逆变器、不间断电源（UPS）、储能以及电动汽车充电基础设施等多种应用场景。此产品为无卤产品，符合RoHS标准（豁免条款7a），二级互连为无铅（2LI）。

产品特点

低导通电阻

在 (V{GS}=18V) 时，典型的 (R{DS(ON)}) 为 (23mΩ)，低导通电阻能有效降低导通损耗，提高系统效率。这对于追求高效能的电源系统来说至关重要，大家在设计时可以多考虑其对整体功耗的影响。

超低栅极电荷与低电容

栅极总电荷 (Q{G(tot)} = 69nC)，输出电容 (C{oss}=153pF)。低栅极电荷和电容使得该MOSFET能够实现高速开关，减少开关损耗，提升系统的开关频率，从而有助于减小无源元件的尺寸，使电源系统更加紧凑。大家想想，在有限的空间内，这样的特性是不是能让设计更加灵活呢？

100%雪崩测试

经过100%雪崩测试，意味着该器件在雪崩击穿时具有较高的可靠性，能够承受一定的能量冲击，增强了系统的稳定性和抗干扰能力。在一些可能存在电压尖峰或浪涌的应用中，这一特性就显得尤为重要。

关键参数

最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	650	V
栅源静态电压	(V_{GS})	(10/+22.6 - 11/+25)	V
连续漏极电流（(T_{c}=25^{circ}C)）	(I_{D})	70	A
连续漏极电流（(T_{c}=100^{circ}C)）	(I_{D})	50	A
脉冲漏极电流（(T{c}=25^{circ}C)，(t{p}=100μs)）	(I_{DM})	216	A
单脉冲雪崩能量（(I_{LPK}=19.6A)，(L = 1mH)）	(E_{AS})	192	mJ
工作结温和存储温度范围	(T{J}/T{stg})	(-55) 至 (175)	°C

热特性

热阻方面，结到壳的热阻 (R{JC}=0.57^{circ}C/W)，结到环境的热阻 (R{JA}=40^{circ}C/W)。不过要注意，热阻会受到整个应用环境的影响，并非恒定值，仅在特定条件下有效。这就提醒我们在设计散热方案时，要充分考虑实际的应用场景。

推荐工作条件

栅源电压的工作值 (V_{GSop}) 为 (-5... - 3V) 和 (+18V)。超出推荐工作范围可能会影响器件的可靠性，所以在实际应用中，务必确保工作条件在推荐范围内。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 (650V)。
• 零栅压漏电流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=650V)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 (10μA)，在 (T{J}=175^{circ}C) 时为 (500μA)。

导通特性

• 漏源导通电阻 (R{DS(ON)}) 在 (V{GS}=18V)，(I{D}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 时典型值为 (23mΩ)，在 (T_{J}=175^{circ}C) 时为 (34mΩ)。
• 栅极阈值电压 (V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=10mA)，(T_{J}=25^{circ}C) 时为 (2.0 - 4.0V)。

开关特性

• 开启延迟时间 (t{d(ON)}) 为 (11ns)，关断延迟时间 (t{d(OFF)}) 为 (35ns)。
• 开启开关损耗 (E{ON}) 为 (51μJ)，关断开关损耗 (E{OFF}) 为 (29μJ)，总开关损耗 (E_{TOT}) 为 (80μJ)。

典型特性

文档中给出了一系列典型特性曲线，包括输出特性、转移特性、导通电阻与栅极电压、漏极电流、结温的关系，以及电容特性、栅极电荷特性、反向传导特性、安全工作区等。这些曲线能帮助工程师更直观地了解器件在不同条件下的性能表现，在实际设计中合理选择工作点。

机械尺寸

该器件采用D2PAK - 7L（TO - 263 - 7L HV）封装，文档详细给出了封装的尺寸信息，包括各部分的最小、标称和最大尺寸。这对于PCB布局设计非常重要，确保器件能够正确安装和焊接。

总结

安森美NTBG023N065M3S SiC MOSFET凭借其低导通电阻、高速开关、高可靠性等特点，在电源转换和功率管理领域具有很大的应用潜力。工程师在设计时，需要综合考虑其各项参数和特性，结合实际应用场景，合理选择工作条件和散热方案，以充分发挥该器件的优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎一起交流探讨。