Onsemi MOSFET：N-Channel 100V 器件的技術(shù)剖析

在電子工程領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率器件，其性能和特性對電路設(shè)計起著至關(guān)重要的作用。今天，我們將深入剖析 Onsemi 推出的 N-Channel 100V MOSFET 系列產(chǎn)品，包括 NTB6412AN、NTP6412AN 和 NVB6412AN，探討它們的特點(diǎn)、參數(shù)以及應(yīng)用場景。

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產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻

這些 MOSFET 具有低 (R{DS(on)}) 的特性，這意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，器件的電阻較小，能夠有效降低功率損耗，提高電路的效率。例如，在 10V 的柵源電壓下，其最大導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 僅為 18.2 mΩ，這對于需要高效功率轉(zhuǎn)換的應(yīng)用來說是非常重要的。

高電流能力

該系列 MOSFET 具備高電流能力，最大連續(xù)漏極電流可達(dá) 58A，能夠滿足高功率應(yīng)用的需求。同時，它們還經(jīng)過了 100% 雪崩測試，確保在雪崩狀態(tài)下的可靠性和穩(wěn)定性。

汽車級應(yīng)用

NVB 前綴的產(chǎn)品專為汽車和其他需要獨(dú)特站點(diǎn)和控制變更要求的應(yīng)用而設(shè)計，符合 AEC-Q101 標(biāo)準(zhǔn)，并具備 PPAP 能力，能夠滿足汽車電子等對可靠性要求極高的應(yīng)用場景。

環(huán)保設(shè)計

這些器件采用無鉛設(shè)計，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，對環(huán)境友好，同時也滿足了現(xiàn)代電子產(chǎn)品對環(huán)保的要求。

關(guān)鍵參數(shù)

最大額定值

在 (T{J}=25^{circ}C) 的條件下，該系列 MOSFET 的最大漏源電壓 (V{DSS}) 為 100V，最大連續(xù)漏極電流 (I{D}) 為 58A（(T{C}=100^{circ}C) 時為 41A），最大脈沖漏極電流 (I{DM}) 為 240A。此外，器件的工作溫度范圍為 (T{J}, T_{stg})，能夠在較寬的溫度環(huán)境下正常工作。

熱阻特性

熱阻是衡量器件散熱性能的重要指標(biāo)。該系列 MOSFET 的結(jié)到殼（漏極）穩(wěn)態(tài)熱阻 (R{JC}) 為 0.9 °C/W，結(jié)到環(huán)境熱阻 (R{JA}) 為 33 °C/W（在 FR4 板上使用 1 平方英寸焊盤尺寸的條件下）。良好的熱阻特性有助于器件在工作過程中有效地散熱，保證其穩(wěn)定性和可靠性。

電氣特性

• 關(guān)斷特性：漏源擊穿電壓 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250A) 時為 100V，其溫度系數(shù)為 103 mV/°C。零柵壓漏極電流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=100V)，(V{GS}=0V)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 1.0A，(T{J}=125^{circ}C) 時為 100A。柵源泄漏電流 (I{GSS}) 在 (V{DS}=0V)，(V_{GS}=±20V) 時為 ±100 nA。
• 導(dǎo)通特性：柵閾值電壓 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250A) 時為 2.0 - 4.0V，其負(fù)閾值溫度系數(shù)為 9.2 mV/°C。漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=10V)，(I{D}=58A) 時為 16.8 - 18.2 mΩ，在 (V{GS}=10V)，(I{D}=20A) 時為 15.6 - 18.2 mΩ。正向跨導(dǎo) (g{FS}) 在 (V{DS}=5V)，(I{D}=20A) 時為 31 S。
• 電荷、電容和柵電阻：輸入電容 (C{iss}) 在 (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1 MHz) 時為 2700 - 3500 pF，輸出電容 (C{oss}) 為 400 - 500 pF，反向傳輸電容 (C{rss}) 為 150 pF。總柵電荷 (Q{G(TOT)}) 在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=80V)，(I{D}=58A) 時為 73 - 100 nC，閾值柵電荷 (Q{G(TH)}) 為 2.5 nC，柵源電荷 (Q{GS}) 為 13.5 nC，柵漏電荷 (Q{GD}) 為 35 nC，平臺電壓 (V{GP}) 為 5.6V，柵電阻 (R{G}) 為 2.2 Ω。
• 開關(guān)特性：在 (V{GS}=10V) 的條件下，開啟延遲時間 (t{d(on)}) 為 16 ns，上升時間 (t{r}) 為 140 ns，關(guān)斷延遲時間 (t{d(off)}) 為 70 ns，下降時間 (t_{f}) 為 126 ns。
• 漏源二極管特性：正向二極管電壓 (V{SD}) 在 (I{S}=58A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 0.96 - 1.3V，(T{J}=125^{circ}C) 時為 0.89V。反向恢復(fù)時間 (t{rr}) 為 85 ns，充電時間 (t{a}) 為 60 ns，放電時間 (t) 為 25 ns，反向恢復(fù)電荷 (Q{RR}) 為 270 nC。

應(yīng)用場景

基于其優(yōu)異的性能和特性，該系列 MOSFET 適用于多種應(yīng)用場景，包括但不限于：

• 電源管理：在開關(guān)電源、DC-DC 轉(zhuǎn)換器等電源電路中，低導(dǎo)通電阻和高電流能力能夠提高電源的效率和功率密度。
• 電機(jī)驅(qū)動：可用于驅(qū)動各種類型的電機(jī)，如直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等，實現(xiàn)高效的電機(jī)控制。
• 汽車電子：NVB 前綴的產(chǎn)品滿足汽車級應(yīng)用的要求，可用于汽車的電源系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向、電池管理等系統(tǒng)。

總結(jié)

Onsemi 的 N-Channel 100V MOSFET 系列產(chǎn)品以其低導(dǎo)通電阻、高電流能力、良好的熱阻特性和豐富的電氣參數(shù)，為電子工程師提供了一種可靠的功率器件選擇。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的電路需求和工作條件，合理選擇合適的器件，并注意其最大額定值和工作溫度范圍，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。同時，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對 MOSFET 的性能要求也在不斷提高，我們期待 Onsemi 能夠推出更多性能優(yōu)異的產(chǎn)品，滿足市場的需求。

你在使用這些 MOSFET 時遇到過哪些問題？或者你對它們在特定應(yīng)用中的表現(xiàn)有什么看法？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。