onsemi NTB095N65S3HF MOSFET：高性能解決方案

在電子工程領域，MOSFET作為關鍵的功率器件，其性能的優劣直接影響著整個系統的效率和穩定性。今天，我們就來深入了解一下安森美（onsemi）的NTB095N65S3HF這款N溝道SUPERFET III FRFET MOSFET。

文件下載：NTB095N65S3HF-D.PDF

產品概述

NTB095N65S3HF屬于安森美全新的高壓超結（SJ）MOSFET家族——SUPERFET III。該家族采用了電荷平衡技術，具有出色的低導通電阻和低柵極電荷性能。這種先進技術旨在最大程度地減少傳導損耗，提供卓越的開關性能，并能承受極高的dv/dt速率。因此，SUPERFET III MOSFET非常適合各種需要小型化和更高效率的電源系統。此外，SUPERFET III FRFET MOSFET優化了體二極管的反向恢復性能，可去除額外的組件，提高系統的可靠性。

關鍵特性

電氣性能

• 耐壓能力：在 (T{J}=150^{circ}C) 時，耐壓可達700V，在 (T{C}=25^{circ}C) 時，漏源擊穿電壓 (BV_{DSS}) 最小值為650V。
• 導通電阻：典型的 (R{DS(on)}) 為80mΩ，在 (V{GS} = 10V)，(I_{D}= 18A) 時，最大值為95mΩ。
• 柵極電荷：超低的柵極電荷，典型的 (Q_{g}=66nC)，這有助于降低開關損耗，提高開關速度。
• 輸出電容：低有效的輸出電容，典型的 (C_{oss(eff.) }=569pF)，能減少開關過程中的能量損耗。
• 雪崩測試：經過100%雪崩測試，保證了器件在雪崩狀態下的可靠性。
• 環保標準：這些器件無鉛且符合RoHS標準。

其他特性

• 溫度范圍：工作和存儲溫度范圍為 -55°C 至 +150°C，具有良好的溫度適應性。
• 功率耗散：在 (T_{C}= 25°C) 時，功率耗散為272W，高于25°C時，每升高1°C，功率耗散降低2.176W。

應用領域

• 電信/服務器電源：在電信和服務器電源中，需要高效、穩定的功率轉換，NTB095N65S3HF的低導通電阻和低柵極電荷特性可以提高電源的效率和穩定性。
• 工業電源：工業環境對電源的可靠性和性能要求較高，該MOSFET能夠滿足工業電源的需求。
• 電動汽車充電器：電動汽車充電器需要快速、高效的功率轉換，NTB095N65S3HF的高性能可以滿足這一要求。
• UPS/太陽能：在不間斷電源和太陽能系統中，該MOSFET可以提高系統的效率和可靠性。

絕對最大額定值

需要注意的是，超過這些最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

熱特性

在實際應用中，需要根據這些熱阻參數合理設計散熱方案，以確保器件在安全的溫度范圍內工作。

電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓：在 (V{GS} = 0V)，(I{D} = 1mA)，(T = 25°C) 時，(BV{DSS}) 最小值為650V；在 (V{GS} = 0V)，(I{D} = 1mA)，(T = 150°C) 時，(BV{DSS}) 為700V。
• 零柵極電壓漏極電流：在 (V{DS} = 650V)，(V{GS} = 0V) 時，最大值為10μA；在 (V{DS} = 520V)，(T{C} = 125°C) 時，為97μA。
• 柵極到體泄漏電流：在 (V{GS}=+30V)，(V{DS} = 0V) 時，最大值為 ±100nA。

導通特性

• 柵極閾值電壓：在 (V{GS}= V{DS})，(I_{D} = 0.86mA) 時，范圍為3.0V至5.0V。
• 靜態漏源導通電阻：在 (V{GS} = 10V)，(I{D}= 18A) 時，典型值為80mΩ，最大值為95mΩ。
• 正向跨導：在 (V{DS} = 20V)，(I{D} = 18A) 時，典型值為17S。

動態特性

• 輸入電容：在 (V{DS} = 400V)，(V{GS} = 0V)，(f = 1MHz) 時，(C_{iss}) 為2930pF。
• 輸出電容：(C_{oss}) 為61pF。
• 有效輸出電容：在 (V{DS} = 0V) 至400V，(V{GS} = 0V) 時，(C_{oss(eff.)}) 為569pF。
• 能量相關輸出電容：在 (V{DS} = 0V) 至400V，(V{GS}= 0V) 時，(C_{oss(er)}) 為110pF。
• 總柵極電荷：在 (V{DS} = 400V)，(I{D} = 18A)，(V{GS} = 10V) 時，(Q{g(tot)}) 為66nC。
• 柵源柵極電荷：(Q_{gs}) 為21nC。
• 柵漏“米勒”電荷：(Q_{gd}) 為25nC。
• 等效串聯電阻：在 (f = 1MHz) 時，(ESR) 為2.4Ω。

開關特性

• 導通延遲時間：(t_{d(on)}) 為28ns。
• 導通上升時間：(t_{r}) 為28ns。
• 關斷延遲時間：在 (V{DD} = 400V)，(I{D} = 18A)，(V{GS} = 10V)，(R{g}= 4.7Ω) 時，(t_{d(off)}) 為72ns。
• 關斷下降時間：(t_{f}) 為24ns。

源漏二極管特性

• 最大連續源漏二極管正向電流：(I_{S}) 為36A。
• 最大脈沖源漏二極管正向電流：(I_{SM}) 為90A。
• 源漏二極管正向電壓：在 (V{GS} = 0V)，(I{SD} = 18A) 時，為1.3V。
• 反向恢復時間：在 (V{DD} = 400V)，(I{SD} = 18A)，(dI{D}/dt = 100A/μs) 時，(t{rr}) 為106ns。
• 反向恢復電荷：(Q_{rr}) 為414nC。

典型特性曲線

文檔中提供了多個典型特性曲線，這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能：

• 導通區域特性：展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關系。
• 傳輸特性：體現了不同溫度下，漏極電流與柵源電壓的關系。
• 導通電阻變化特性：顯示了導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化情況。
• 體二極管正向電壓變化特性：展示了體二極管正向電壓隨源電流和溫度的變化。
• 電容特性：給出了輸入電容、輸出電容等隨漏源電壓的變化曲線。
• 柵極電荷特性：體現了總柵極電荷與柵源電壓的關系。
• 擊穿電壓變化特性：展示了漏源擊穿電壓隨結溫的變化。
• 導通電阻變化特性：顯示了導通電阻隨結溫的變化。
• 最大安全工作區：定義了器件在不同條件下的安全工作范圍。
• 最大漏極電流與外殼溫度關系：展示了最大漏極電流隨外殼溫度的變化。
• Eoss與漏源電壓關系：體現了輸出電容存儲的能量與漏源電壓的關系。
• 瞬態熱響應曲線：展示了不同占空比下，歸一化有效瞬態熱阻隨脈沖持續時間的變化。

封裝和訂購信息

NTB095N65S3HF采用D2PAK封裝，其封裝尺寸和推薦的安裝腳印在文檔中有詳細說明。訂購信息可參考數據手冊的第2頁，產品以800個/卷帶和卷軸的形式發貨，卷軸尺寸為330mm，膠帶寬度為24mm。

總結

安森美（onsemi）的NTB095N65S3HF MOSFET憑借其出色的性能和特性，為各種電源系統提供了高效、可靠的解決方案。在設計電路時，電子工程師需要充分考慮器件的各項參數和特性，合理選擇和使用該器件，以確保系統的性能和可靠性。同時，要注意遵循器件的絕對最大額定值和熱特性要求，避免因過度使用而損壞器件。大家在實際應用中，有沒有遇到過類似MOSFET的使用問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。