Onsemi NTJD5121N、NVJD5121N雙N溝道MOSFET深度剖析

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，MOSFET的選擇至關(guān)重要。今天就來深入了解一下Onsemi的NTJD5121N、NVJD5121N雙N溝道MOSFET，看看它有哪些特性和優(yōu)勢。

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產(chǎn)品概述

Onsemi的NTJD5121N、NVJD5121N是具備ESD保護(hù)功能的雙N溝道功率MOSFET，采用SC - 88封裝。耐壓60V，連續(xù)漏極電流可達(dá)295mA，適用于多種應(yīng)用場景。NVJD前綴的產(chǎn)品滿足汽車及其他有特殊場地和控制變更要求的應(yīng)用，并且通過了AEC - Q101認(rèn)證，具備PPAP能力，同時(shí)這還是無鉛器件。

產(chǎn)品特性

電氣特性優(yōu)勢

• 低導(dǎo)通電阻（RDS(on)）：在VGS = 10V，ID = 500mA時(shí)，RDS(on)最大值為1.6Ω；VGS = 4.5V，ID = 200mA時(shí)，RDS(on)最大值為2.5Ω。低導(dǎo)通電阻可以減少功率損耗，提高電路效率。
• 低柵極閾值電壓：柵極閾值電壓VGS(TH)在VGS = VDS，ID = 250μA時(shí)，典型值為1.7V，范圍在1.0 - 2.5V之間。這意味著可以使用較低的電壓來驅(qū)動(dòng)MOSFET，降低了驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度和功耗。
• 低輸入電容：輸入電容CISS在VGS = 0V，f = 1.0MHz，VDS = 20V時(shí)為26pF。低輸入電容可以減少開關(guān)過程中的充電和放電時(shí)間，提高開關(guān)速度。
• ESD保護(hù)柵極：柵 - 源ESD額定值（HBM）為2000V，（MM）為200V，能夠有效防止靜電對MOSFET的損壞，提高了產(chǎn)品的可靠性。

溫度特性

• 擊穿電壓溫度系數(shù)：漏 - 源擊穿電壓溫度系數(shù)V(BR)DSS/TJ在ID = 250μA，參考25°C時(shí)為92mV/°C，說明擊穿電壓隨溫度的變化相對穩(wěn)定。
• 閾值電壓溫度系數(shù)：柵極閾值電壓溫度系數(shù)VGS(TH)/TJ為 - 4.0mV/°C，呈負(fù)溫度系數(shù)，這在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮溫度對閾值電壓的影響。

應(yīng)用場景

低側(cè)負(fù)載開關(guān)

由于其低導(dǎo)通電阻和低柵極閾值電壓的特性，NTJD5121N、NVJD5121N非常適合作為低側(cè)負(fù)載開關(guān)。在需要控制負(fù)載通斷的電路中，可以快速、高效地實(shí)現(xiàn)負(fù)載的開關(guān)控制。

DC - DC轉(zhuǎn)換器

在降壓（Buck）和升壓（Boost）電路中，MOSFET是關(guān)鍵元件。該產(chǎn)品的低導(dǎo)通電阻和良好的開關(guān)特性，能夠有效提高DC - DC轉(zhuǎn)換器的效率和性能。

最大額定值與熱阻

最大額定值

熱阻

在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要根據(jù)這些額定值和熱阻參數(shù)，合理選擇散熱措施，確保MOSFET在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

電氣特性詳解

關(guān)斷特性

• 漏 - 源擊穿電壓：V(BR)DSS在VGS = 0V，ID = 250μA時(shí)為60V，這是MOSFET能夠承受的最大漏 - 源電壓。
• 零柵極電壓漏電流：IDSS在VGS = 0V，VDS = 60V，TJ = 125°C時(shí)為500μA，反映了MOSFET在關(guān)斷狀態(tài)下的漏電流大小。
• 柵 - 源泄漏電流：IGSS在VDS = 0V，VGS = ±20V時(shí)為±10μA，體現(xiàn)了柵極的絕緣性能。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓：VGS(TH)前面已經(jīng)提到，其溫度系數(shù)為負(fù)，在不同溫度下需要注意對導(dǎo)通性能的影響。
• 漏 - 源導(dǎo)通電阻：RDS(on)隨柵極電壓和漏極電流的變化而變化，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體的工作條件選擇合適的柵極電壓。
• 正向跨導(dǎo)：gFS在VDS = 5V，ID = 200mA時(shí)為80mS，反映了MOSFET的放大能力。

電荷和電容特性

• 輸入電容CISS、輸出電容COSS和反向傳輸電容CRSS等參數(shù)，對MOSFET的開關(guān)速度和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)有重要影響。
• 總柵極電荷QG(TOT)、閾值柵極電荷QG(TH)、柵 - 源電荷QGS和柵 - 漏電荷QGD等電荷參數(shù)，也需要在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)進(jìn)行考慮。

開關(guān)特性

開關(guān)特性包括導(dǎo)通延遲時(shí)間td(on)、上升時(shí)間tr、關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)和下降時(shí)間tf等。這些參數(shù)在VGS = 4.5V，VDD = 25V，ID = 200mA，RG = 25Ω的條件下給出，并且開關(guān)特性與工作結(jié)溫?zé)o關(guān)。

漏 - 源二極管特性

正向二極管電壓VSD在TJ = 25°C，VGS = 0V，IS = 200mA時(shí)為0.8 - 1.2V，TJ = 85°C時(shí)為0.7V，這對于需要利用體二極管的電路設(shè)計(jì)有重要意義。

典型性能曲線

文檔中給出了一系列典型性能曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、傳輸特性、導(dǎo)通電阻與漏極電流和溫度的關(guān)系、導(dǎo)通電阻與柵 - 源電壓的關(guān)系、電容變化、柵 - 源和漏 - 源電壓與總電荷的關(guān)系、二極管正向電壓與電流的關(guān)系、閾值電壓隨溫度的變化以及熱響應(yīng)等曲線。這些曲線可以幫助工程師更好地了解MOSFET在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行合理的電路設(shè)計(jì)。

訂購信息

注：NVJD前綴適用于汽車及其他有特殊場地和控制變更要求的應(yīng)用，并且通過了AEC - Q101認(rèn)證，具備PPAP能力。

機(jī)械尺寸與引腳分配

文檔提供了SC - 88封裝的機(jī)械尺寸和引腳分配信息，包括不同樣式的引腳定義。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)這些信息合理布局MOSFET，確保引腳連接正確。

Onsemi的NTJD5121N、NVJD5121N雙N溝道MOSFET具有低導(dǎo)通電阻、低柵極閾值電壓、低輸入電容和ESD保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于低側(cè)負(fù)載開關(guān)和DC - DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要根據(jù)其電氣特性、最大額定值、熱阻等參數(shù)進(jìn)行合理選擇和布局，同時(shí)參考典型性能曲線優(yōu)化電路性能。大家在實(shí)際應(yīng)用中，有沒有遇到過使用MOSFET時(shí)的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。