onsemi碳化硅肖特基 二極管NDSH40120CDN：高性能電源解決方案

引言

在當(dāng)今電子設(shè)備對電源效率、功率密度和可靠性要求日益提高的背景下，碳化硅（SiC）肖特基二極管憑借其卓越的性能，逐漸成為電源設(shè)計領(lǐng)域的熱門選擇。本文將詳細(xì)介紹安森美（onsemi）的一款40 A、1200 V的碳化硅肖特基二極管NDSH40120CDN，包括其技術(shù)特點、性能參數(shù)、典型特性以及封裝尺寸等方面，為電子工程師在電源設(shè)計中提供有價值的參考。

文件下載：onsemi NDSH40120CDN碳化硅 (SiC) 肖特基二極管.pdf

碳化硅肖特基二極管技術(shù)優(yōu)勢

碳化硅肖特基二極管采用了全新的技術(shù)，與傳統(tǒng)的硅二極管相比，具有顯著的優(yōu)勢。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，這些特點使得碳化硅成為下一代功率半導(dǎo)體的代表。在系統(tǒng)應(yīng)用中，使用碳化硅肖特基二極管可以帶來諸多好處，如實現(xiàn)最高效率、支持更快的工作頻率、提高功率密度、降低電磁干擾（EMI）以及減小系統(tǒng)尺寸和成本。

NDSH40120CDN特點

卓越的性能參數(shù)

高結(jié)溫能力：最大結(jié)溫可達(dá)175°C，這使得該二極管能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，適用于各種惡劣的工業(yè)和汽車應(yīng)用場景。
雪崩額定能量：單脈沖雪崩能量（EAS）為166 mJ，這表明它在承受瞬間高能量沖擊時具有較好的可靠性。
高浪涌電流容量：非重復(fù)性峰值正向浪涌電流（IF.Max）在不同溫度條件下表現(xiàn)出色，如在Tc = 25°C、10 μs時可達(dá)907 A，Tc = 150°C、10 μs時為838 A，能夠有效應(yīng)對瞬間大電流沖擊。
正溫度系數(shù)：正溫度系數(shù)特性使得該二極管易于并聯(lián)使用，方便工程師根據(jù)實際需求擴(kuò)展電流容量。
無反向恢復(fù)和正向恢復(fù)：這一特性減少了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)效率。
環(huán)保合規(guī)：該器件無鹵化物，符合RoHS指令豁免條款7a，并且在二級互連（2LI）上為無鉛設(shè)計，符合環(huán)保要求。

豐富的應(yīng)用場景

NDSH40120CDN適用于多種通用應(yīng)用，包括開關(guān)電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）以及各種功率開關(guān)電路。

絕對最大額定值

Symbol	Parameter	Value	Unit
VRRM	峰值重復(fù)反向電壓	1200	V
EAS	單脈沖雪崩能量（Note 1）	166	mJ
IF	連續(xù)整流正向電流@Tc < 149°C	20/40*	A
	連續(xù)整流正向電流@Tc < 135°C	26/52*	A
IF.Max	非重復(fù)性峰值正向浪涌電流（Tc = 25°C, 10 μs）	907	A
	非重復(fù)性峰值正向浪涌電流（Tc = 150°C, 10 μs）	838	A
IF.SM	非重復(fù)性正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	123	A
IF.RM	重復(fù)性正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	49	A
Ptot	功率耗散（Tc = 25°C）	217	W
	功率耗散（Tc = 150°C）	36	W
TJ, TSTG	工作和存儲溫度范圍	-55 至 +175	°C

需要注意的是，應(yīng)力超過最大額定值表中列出的值可能會損壞器件。如果超過這些限制，不能保證器件的功能正常，可能會發(fā)生損壞并影響可靠性。

熱特性

Symbol	Parameter	Value	Unit
RaUC	熱阻，結(jié)到外殼，最大	0.69/0.39*	°C/W
RBJA	熱阻，結(jié)到環(huán)境，最大	40	°C/W

良好的熱特性確保了二極管在工作過程中能夠有效地散熱，維持穩(wěn)定的性能。

電氣特性

Symbol	Parameter	Min	Typ	Max
VF	正向電壓（IF = 20 A, TJ = 25°C）	1.36	1.75	V
	正向電壓（IF = 20 A, TJ = 125°C）	1.60		V
	正向電壓（IF = 20 A, TJ = 175°C）	1.81		V
IR	反向電流（VR = 1200 V, TJ = 25°C）	2.39	200	μA
	反向電流（VR = 1200 V, TJ = 125°C）	6.91	200	μA
	反向電流（VR = 1200 V, TJ = 175°C）	16.6	200	μA
Qc	總電容電荷（V = 800 V）	95		nC
C	總電容（VR = 1 V, f = 100 kHz）	1494		pF
	總電容（VR = 400 V, f = 100 kHz）	80		pF
	總電容（VR = 800 V, f = 100 kHz）	60		pF

這些電氣特性為工程師在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù)，幫助他們優(yōu)化電路性能。

典型特性曲線

文檔中提供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、電容與反向電壓關(guān)系、電容存儲能量以及結(jié)到外殼瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線直觀地展示了二極管在不同條件下的性能表現(xiàn)，工程師可以根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行參考和分析。

封裝尺寸

NDSH40120CDN采用TO - 247 - 3LD CASE 340CX封裝，詳細(xì)的封裝尺寸信息如下：

DIM	MILLIMETERS
MIN	NOM	MAX
A	4.58	4.70	4.82
A1	2.20	2.40	2.60
A2	1.40	1.50	1.60
D	20.32	20.57	20.82
E	15.37	15.62	15.87
E2	4.96	5.08	5.20
e		5.56
L	19.75	20.00	20.25
L1	3.69	3.81	3.93
P	3.51	3.58	3.65
Q	5.34	5.46	5.58
S	5.34	5.46	5.58
b	1.17	1.26	1.35
b2	1.53	1.65	1.77
b4	2.42	2.54	2.66
C	0.51	0.61	0.71
D1	13.08
D2	0.51	0.93	1.35
E1	12.81
P1	6.60	6.80	7.00

合適的封裝尺寸對于電路板布局和散熱設(shè)計至關(guān)重要，工程師在設(shè)計時需要充分考慮這些因素。

訂購信息

Part Number	Top Marking	Package	Shipping
NDSH40120CDN	DSH40120CDN	TO - 247 - 3LD (Pb - Free / Halogen Free)	30 Units/Tube

工程師可以根據(jù)實際需求進(jìn)行訂購，確保器件的及時供應(yīng)。

總結(jié)

安森美（onsemi）的NDSH40120CDN碳化硅肖特基二極管憑借其卓越的性能、豐富的特點以及良好的熱特性和電氣特性，為電子工程師在電源設(shè)計中提供了一個可靠的解決方案。無論是在開關(guān)電源、太陽能逆變器還是其他功率開關(guān)電路中，該二極管都能夠發(fā)揮重要作用，幫助工程師實現(xiàn)高效、可靠的電源系統(tǒng)設(shè)計。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計要求，結(jié)合二極管的各項參數(shù)和特性，進(jìn)行合理的電路設(shè)計和布局，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。同時，也要注意遵循器件的使用規(guī)范，避免超過其最大額定值，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用這款二極管的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。

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