碳化硅肖特基 二極管：NDSH20120C-F155的技術(shù)剖析

在電力電子領(lǐng)域，碳化硅（SiC）肖特基二極管正憑借其卓越性能逐漸成為主流。今天我要和大家分享安森美（onsemi）的一款碳化硅肖特基二極管——NDSH20120C - F155，深入探討它的特性、參數(shù)和應(yīng)用。

文件下載：onsemi NDSH20120C-F155碳化硅肖特基二極管.pdf

碳化硅肖特基二極管的技術(shù)優(yōu)勢

碳化硅肖特基二極管采用了全新技術(shù)，與傳統(tǒng)硅二極管相比，具有卓越的開關(guān)性能和更高的可靠性。它沒有反向恢復(fù)電流，開關(guān)特性不受溫度影響，并且具備出色的熱性能，這些特點使碳化硅成為下一代功率半導(dǎo)體的首選材料。使用碳化硅肖特基二極管的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率、更快的工作頻率、更高的功率密度，同時降低電磁干擾（EMI），減小系統(tǒng)尺寸和成本。

NDSH20120C - F155的特點

電氣特性

最大結(jié)溫：可達175°C，這使得它能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，適應(yīng)各種惡劣的工業(yè)和汽車應(yīng)用場景。
雪崩額定能量：為166 mJ，能夠承受單次脈沖雪崩能量，增強了器件的可靠性和穩(wěn)定性。
高浪涌電流能力：可以應(yīng)對瞬間的高電流沖擊，保證系統(tǒng)在異常情況下的安全運行。
正溫度系數(shù)：便于多個二極管并聯(lián)使用，提高系統(tǒng)的功率處理能力。
無反向恢復(fù)和正向恢復(fù)：減少了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)效率。
環(huán)保特性：該器件無鹵素、無溴化阻燃劑（BFR），符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用領(lǐng)域

適用于通用開關(guān)電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）以及功率開關(guān)電路等領(lǐng)域。這些應(yīng)用場景對二極管的性能和可靠性要求較高，NDSH20120C - F155能夠很好地滿足這些需求。

關(guān)鍵參數(shù)解讀

絕對最大額定值

符號	參數(shù)	值	單位
VRRM	重復(fù)峰值反向電壓	1200	V
EAS	單脈沖雪崩能量	166	mJ
IF	連續(xù)整流正向電流（Tc < 149°C）	20	A
	連續(xù)整流正向電流（Tc < 135°C）	26	A
lF.Max	非重復(fù)峰值正向浪涌電流（Tc = 25°C，10 μs）	896	A
	非重復(fù)峰值正向浪涌電流（Tc = 150°C，10 μs）	854	A
IF.SM	非重復(fù)正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	119	A
IF.RM	重復(fù)正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	40	A
Ptot	功率耗散（Tc = 25°C）	214	W
	功率耗散（Tc = 150°C）	35	W
TJ, TSTG	工作和存儲溫度范圍	-55 至 +175	°C

這些參數(shù)定義了器件在正常工作和極端情況下的性能極限。例如，重復(fù)峰值反向電壓為1200 V，意味著該二極管能夠承受高達1200 V的反向電壓而不被擊穿。而單脈沖雪崩能量為166 mJ，表明它在承受瞬間高能量沖擊時具有一定的可靠性。

熱特性

符號	參數(shù)	值	單位
RaJC	結(jié)到外殼的熱阻（最大）	0.7	°C/W
RBJA	結(jié)到環(huán)境的熱阻（最大）	40	°C/W

熱阻是衡量器件散熱性能的重要指標(biāo)。結(jié)到外殼的熱阻越小，說明器件內(nèi)部產(chǎn)生的熱量能夠更有效地傳遞到外殼，進而散發(fā)到周圍環(huán)境中。這對于保證器件在高功率運行時的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

電氣特性

符號	參數(shù)	測試條件	典型值	最大值	單位
VF	正向電壓	IF = 20 A，TJ = 25°C	1.38	1.75	V
		IF = 20 A，TJ = 125°C	1.64		V
		IF = 20 A，TJ = 175°C	1.87		V
IR	反向電流	VR = 1200 V，T = 25°C	2.06	200	μA
		VR = 1200 V，T = 125°C	6.25	200	μA
		VR = 1200 V，TJ = 175°C	15.7	200	μA
Qc	總電容電荷	V = 800 V	100		nC
C	總電容	VR = 1 V，f = 100 kHz	1480		pF
		VR = 400 V，f = 100 kHz	82		pF
		VR = 800 V，f = 100 kHz	58		pF

正向電壓和反向電流是二極管的重要電氣參數(shù)。正向電壓越低，說明二極管在導(dǎo)通時的損耗越小；反向電流越小，說明二極管在反向偏置時的泄漏電流越小，能夠更好地阻止電流反向流動。

典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，包括正向特性、反向特性、電流降額、功率降額、電容電荷與反向電壓關(guān)系以及電容與反向電壓關(guān)系等曲線。這些曲線直觀地展示了二極管在不同工作條件下的性能變化，對于工程師進行電路設(shè)計和優(yōu)化具有重要的參考價值。

機械尺寸和封裝信息

該二極管采用TO - 247 - 2LD封裝，文檔詳細給出了封裝的機械尺寸和公差信息。在進行PCB設(shè)計時，這些尺寸信息是非常關(guān)鍵的，能夠確保二極管正確安裝在電路板上，同時避免與其他元件發(fā)生干涉。

總結(jié)

NDSH20120C - F155碳化硅肖特基二極管憑借其卓越的性能和環(huán)保特性，在電力電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。作為電子工程師，我們在設(shè)計電路時，需要充分考慮二極管的各項參數(shù)和特性，結(jié)合具體的應(yīng)用場景進行合理選擇。大家在實際應(yīng)用中有沒有遇到過類似二極管的選型問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。

聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。舉報投訴