onsemi N-Channel MOSFET:高性能與可靠性的完美結(jié)合
在電子設(shè)計領(lǐng)域,MOSFET(金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)是一種至關(guān)重要的器件,廣泛應(yīng)用于電源管理、電機(jī)驅(qū)動等眾多領(lǐng)域。今天,我們就來深入了解一下安森美(onsemi)推出的N-Channel 100 V MOSFET系列產(chǎn)品——NTB6413AN、NTP6413AN和NVB6413AN。
文件下載:NTB6413AN-D.PDF
一、產(chǎn)品概述
這三款MOSFET具有低導(dǎo)通電阻(RDS(on))、高電流能力等特點,并且經(jīng)過100%雪崩測試,保證了其在各種應(yīng)用場景下的可靠性。其中,NVB前綴的產(chǎn)品適用于汽車及其他有獨特場地和控制變更要求的應(yīng)用,且通過了AEC - Q101認(rèn)證并具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)能力。此外,這些器件均為無鉛產(chǎn)品,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
二、關(guān)鍵參數(shù)解讀
1. 最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | $V_{DSS}$ | 100 | V |
| 柵源連續(xù)電壓 | $V_{GS}$ | ±20 | V |
| 連續(xù)漏極電流($T_{C}=25^{circ}C$) | $I_{D}$ | 42 | A |
| 連續(xù)漏極電流($T_{C}=100^{circ}C$) | $I_{D}$ | 28 | A |
| 功率耗散($T_{C}=25^{circ}C$) | $P_{D}$ | 136 | W |
| 脈沖漏極電流($t_{p}=10mu s$) | $I_{DM}$ | 178 | A |
| 工作結(jié)溫和存儲溫度范圍 | $T{J}, T{stg}$ | -55 至 +175 | $^{circ}C$ |
| 源極電流(體二極管) | $I_{S}$ | 42 | A |
| 單脈沖漏源雪崩能量 | $E_{AS}$ | 200 | mJ |
| 焊接用引腳溫度(距外殼1/8英寸,10秒) | $T_{L}$ | 260 | $^{circ}C$ |
這些參數(shù)為我們在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù),確保器件在安全的工作范圍內(nèi)運行。例如,在設(shè)計電源電路時,需要根據(jù)$I{D}$和$P{D}$來確定散熱方案,以保證MOSFET不會因過熱而損壞。
2. 熱阻額定值
| 參數(shù) | 符號 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 結(jié)到外殼(漏極)穩(wěn)態(tài)熱阻 | $R_{theta JC}$ | 1.1 | $^{circ}C$/W |
| 結(jié)到環(huán)境熱阻(注1) | $R_{theta JA}$ | 35 | $^{circ}C$/W |
注1:表面貼裝在FR4板上,使用1平方英寸焊盤尺寸(銅面積1.127平方英寸[2盎司],包括走線)。熱阻參數(shù)對于評估器件的散熱性能至關(guān)重要,在實際應(yīng)用中,我們可以根據(jù)這些參數(shù)來選擇合適的散熱片或其他散熱措施。
3. 電氣特性
- 關(guān)斷特性
- 漏源擊穿電壓$V{(BR)DSS}$:在$V{GS}=0 V$,$I_{D}=250 mu A$時,最小值為100 V,這表明該MOSFET能夠承受較高的反向電壓。
- 零柵壓漏極電流$I{DSS}$:在$V{GS}=0 V$,$V{DS}=100 V$,$T{J}=25^{circ}C$時為1.0 μA,$T_{J}=125^{circ}C$時為100 μA,體現(xiàn)了器件在不同溫度下的漏電流特性。
- 導(dǎo)通特性
- 柵極閾值電壓$V{GS(th)}$:在$V{GS}=V{DS}$,$I{D}=250 mu A$時,范圍為2.0 - 4.0 V。
- 漏源導(dǎo)通電阻$R{DS(on)}$:在$V{GS}=10 V$,$I_{D}=42 A$時,典型值為25.6 mΩ,最大值為28 mΩ,低導(dǎo)通電阻有助于降低功耗。
- 電荷、電容和柵極電阻
- 輸入電容$C{iss}$:在$V{DS}=25 V$,$V_{GS}=0V$,$f = 1MHz$時為1800 pF。
- 總柵極電荷$Q{G(TOT)}$:在$V{GS}=10 V$,$V{DS}=80 V$,$I{D}=42A$時為51 nC。
這些電氣特性直接影響著MOSFET的開關(guān)性能和效率,在設(shè)計高速開關(guān)電路時,需要重點關(guān)注這些參數(shù)。
4. 開關(guān)特性
在$V{GS}=10 V$的條件下,開關(guān)特性包括導(dǎo)通延遲時間$t{d(on)}$為13 ns,上升時間$t{r}$為84 ns,關(guān)斷延遲時間$t{d(off)}$為52 ns,下降時間$t_{f}$為71 ns。這些參數(shù)決定了MOSFET的開關(guān)速度,對于高頻應(yīng)用至關(guān)重要。
5. 漏源二極管特性
- 正向二極管電壓$V{SD}$:在$I{S}=42 A$,$T{J}=25^{circ}C$時,范圍為0.92 - 1.3 V;$T{J}=125^{circ}C$時為0.83 V。
- 反向恢復(fù)時間$t{rr}$:在$V{GS}=0 V$,$I{S}=42 A$,$dI{SD} / dt = 100 A / mu s$時為73 ns。
漏源二極管特性對于保護(hù)MOSFET和提高電路的可靠性具有重要意義,在設(shè)計電路時需要充分考慮這些因素。
三、典型特性曲線分析
文檔中給出了多個典型特性曲線,這些曲線直觀地展示了MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)。
- 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線:展示了不同柵源電壓下,漏極電流與漏源電壓的關(guān)系,幫助我們了解MOSFET在導(dǎo)通狀態(tài)下的工作特性。
- 傳輸特性曲線:體現(xiàn)了漏極電流與柵源電壓的關(guān)系,對于確定MOSFET的工作點非常有幫助。
- 導(dǎo)通電阻與柵源電壓、漏極電流和溫度的關(guān)系曲線:讓我們能夠直觀地看到導(dǎo)通電阻隨這些參數(shù)的變化情況,在設(shè)計電路時可以根據(jù)這些曲線來優(yōu)化電路性能。
四、訂購信息
| 部分產(chǎn)品已經(jīng)停產(chǎn),如NTB6413ANG、NTP6413ANG等,在進(jìn)行新設(shè)計時需要注意。目前可訂購的產(chǎn)品及包裝信息如下: | 器件型號 | 封裝 | 包裝數(shù)量 |
|---|---|---|---|
| NTB6413ANT4G | D2PAK(無鉛) | 800/卷帶和卷盤 | |
| NVB6413ANT4G | D2PAK(無鉛) | 800/卷帶和卷盤 |
五、總結(jié)
安森美(onsemi)的NTB6413AN、NTP6413AN和NVB6413AN N-Channel MOSFET以其低導(dǎo)通電阻、高電流能力和良好的可靠性,在電子設(shè)計領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。作為電子工程師,我們在使用這些器件時,需要充分了解其各項參數(shù)和特性,根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行合理的設(shè)計和選型。同時,要注意產(chǎn)品的停產(chǎn)信息,避免在新設(shè)計中使用已停產(chǎn)的器件。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似MOSFET的選型和使用問題呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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