onsemi碳化硅MOSFET NTH4L025N065SC1：高性能电源应用的理想之选

在现代电源设计领域，功率器件的性能对整个系统的效率、可靠性和成本起着关键作用。碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的特性，逐渐成为众多应用的首选。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的这款19毫欧、650V的SiC MOSFET——NTH4L025N065SC1。

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产品特性

低导通电阻

NTH4L025N065SC1在不同栅源电压下具有极低的导通电阻。典型情况下，当$V{GS}=18V$时，$R{DS(on)}=19mOmega$；当$V{GS}=15V$时，$R{DS(on)}=25mOmega$。低导通电阻意味着在导通状态下器件的功率损耗更小，从而提高了电源转换效率。这对于追求高效率的开关电源（SMPS）、太阳能逆变器等应用至关重要。

超低栅极电荷和低电容

该器件具有超低的栅极总电荷$Q{G(tot)}=164nC$和低输出电容$C{oss}=278pF$。低栅极电荷使得驱动该MOSFET所需的能量更少，从而降低了驱动电路的功耗。低电容则有助于减少开关过程中的能量损耗，提高开关速度，降低开关噪声。

高可靠性

NTH4L025N065SC1经过100%雪崩测试，能够承受较高的雪崩能量。其工作结温范围为$-55^{circ}C$至$+175^{circ}C$，具有良好的温度稳定性和可靠性。此外，该器件是无卤的，符合RoHS标准（豁免7a），并且在二级互连处采用无铅工艺。

典型应用

开关电源（SMPS）

在开关电源中，NTH4L025N065SC1的低导通电阻和快速开关特性可以显著提高电源的效率和功率密度。它能够减少开关损耗和导通损耗，降低发热，从而延长电源的使用寿命。

太阳能逆变器

太阳能逆变器需要高效地将直流电转换为交流电。NTH4L025N065SC1的高性能特性可以满足太阳能逆变器对效率和可靠性的要求，提高太阳能发电系统的整体性能。

不间断电源（UPS）和储能系统

在UPS和储能系统中，该MOSFET可以用于电池充电和放电控制，以及功率转换。其高可靠性和低损耗特性有助于提高系统的稳定性和效率。

关键参数

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（$T_C < 175^{circ}C$）	$V_{GSop}$	-5/+18	V
连续漏极电流（$T_C = 25^{circ}C$）	$I_D$	99	A
功率耗散（$T_C = 25^{circ}C$）	$P_D$	348	W
连续漏极电流（$T_C = 100^{circ}C$）	$I_D$	70	A
功率耗散（$T_C = 100^{circ}C$）	$P_D$	174	W
脉冲漏极电流（$T_C = 25^{circ}C$）	$I_{DM}$	323	A
工作结温和储存温度范围	$TJ, T{stg}$	-55 至 +175	$^{circ}C$
源极电流（体二极管）	$I_S$	75	A
单脉冲漏源雪崩能量（$I_{L(pk)} = 11.2A, L = 1mH$）	$E_{AS}$	62	mJ
焊接时最大引脚温度（距外壳1/8英寸，5秒）	$T_L$	260	$^{circ}C$

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，最小值为650V。
• 漏源击穿电压温度系数$V_{(BR)DSS/TJ}$：在$I_D = 20mA$，参考温度为$25^{circ}C$时，为$0.15V/^{circ}C$。
• 零栅压漏极电流$I{DSS}$：在$V{GS}=0V$，$TJ = 25^{circ}C$，$V{DS}=650V$时，典型值为10μA；在$T_J = 175^{circ}C$时，最大值为1mA。
• 栅源泄漏电流$I{GSS}$：在$V{GS}= +18/ -5V$，$V_{DS}=0V$时，最大值为250nA。

导通特性

• 栅极阈值电压$V_{GS(TH)}$：最小值为1.8V，典型值为2.8V，最大值为4.3V。
• 推荐栅极电压$V_{GOP}$：范围为 -5V 至 +18V。
• 导通电阻$R{DS(on)}$：在$V{GS}=15V$，$I_D = 45A$，$TJ = 25^{circ}C$时，典型值为24mΩ；在$V{GS}=18V$，$I_D = 45A$，$T_J = 25^{circ}C$时，典型值更低。
• 正向跨导$g{FS}$：在$V{DS}=10V$，$I_D = 45A$时，典型值为27S。

电荷、电容和栅极电阻

• 输入电容$C{iss}$：在$V{GS}=0V$，$f = 1MHz$，$V_{DS}=325V$时，典型值为3480pF。
• 输出电容$C_{oss}$：典型值为278pF。
• 反向传输电容$C_{RSS}$：未给出具体值。
• 栅源电荷$Q_{GS}$：未给出具体值。
• 栅漏电荷$Q_{GD}$：未给出具体值。
• 栅极电阻$R_G$：在$f = 1MHz$时，典型值为2Ω。

开关特性

• 开通延迟时间$t{d(ON)}$：在$V{GS}= -5/18V$，$V_{DS}=400V$，$I_D = 45A$，$R_G = 2.2Ω$，感性负载下，典型值为17ns。
• 上升时间$t_r$：典型值为19ns。
• 下降时间$t_f$：典型值为8ns。
• 开通开关损耗$E_{ON}$：典型值为93μJ。
• 关断开关损耗$E_{OFF}$：典型值为84μJ。
• 总开关损耗$E_{tot}$：典型值为177μJ。

漏源二极管特性

• 连续漏源二极管正向电流$I{SD}$：在$V{GS}= -5V$，$T_J = 25^{circ}C$时，最大值为75A。
• 脉冲漏源二极管正向电流$I_{SDM}$：最大值为323A。
• 正向二极管电压$V{SD}$：在$V{GS}= -5V$，$I_{SD}=45A$，$T_J = 25^{circ}C$时，典型值为4.7V。

封装与订购信息

NTH4L025N065SC1采用TO - 247 - 4LD封装（CASE 340CJ）。这种封装具有良好的散热性能，能够有效地将器件产生的热量散发出去。订购时，每管包装30个单位。

总结

安森美（onsemi）的NTH4L025N065SC1碳化硅MOSFET以其低导通电阻、超低栅极电荷、低电容和高可靠性等特性，为开关电源、太阳能逆变器、UPS和储能系统等应用提供了卓越的解决方案。在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择器件，并注意其最大额定值和电气特性，以确保系统的性能和可靠性。你在使用类似的碳化硅MOSFET时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。