深入解析安森美 NTHD4102P 雙P溝道 MOSFET
深入解析安森美 NTHD4102P 雙P溝道 MOSFET
作為一名電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，選擇合適的 MOSFET 至關(guān)重要。今天就來(lái)深入分析一下安森美（onsemi）的 NTHD4102P 雙 P 溝道 MOSFET，探討它的特性、應(yīng)用、參數(shù)以及性能曲線等內(nèi)容。
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一、器件特性
封裝優(yōu)勢(shì)
NTHD4102P 采用 ChipFET 封裝，這種封裝具有諸多優(yōu)點(diǎn)。它提供了超低導(dǎo)通電阻（$R_{DS(ON)}$）解決方案，并且其占位面積比 TSOP?6 小 40%。同時(shí)，它的外形高度較低（<1.1mm），能夠輕松應(yīng)用于如便攜式電子設(shè)備等超薄環(huán)境中。
設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化
該器件不需要額外的柵極電壓升壓電路，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。它可以在標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平柵極驅(qū)動(dòng)下工作，并且便于未來(lái)在相同基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下向更低電平遷移。此外，還有無(wú)鉛封裝可供選擇。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
NTHD4102P 主要針對(duì)便攜式設(shè)備的電池和負(fù)載管理應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，例如 MP3 播放器、手機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理（PDA）等。它還可用于電池充電器的充電控制以及降壓和升壓轉(zhuǎn)換器等電路中。
三、最大額定值
電壓和電流額定值
| 符號(hào) | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| $V_{DSS}$ | 漏源電壓 | -20 | V |
| $V_{GS}$ | 柵源電壓 | ±8.0 | V |
| $I_{D}$ | 連續(xù)漏極電流 （$T_{A}=25^{circ} C$） | -2.9 | A |
| 連續(xù)漏極電流 （$T_{A}=85^{circ} C$） | -2.1 | A | |
| 脈沖漏極電流 （$tleq10s$，$T_{A}=25^{circ} C$） | -4.1 | A | |
| $I_{DM}$ | 脈沖漏極電流 （$t_{p}=100 mu s$） | -16 | A |
| $I_{S}$ | 源極電流（體二極管） | -1.1 | A |
功率和溫度額定值
| 符號(hào) | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| $P_{D}$ | 功率耗散 （穩(wěn)態(tài)，$T_{A}=25^{circ}C$） | 1.1 | W |
| 功率耗散 （$tleq10s$） | 2.1 | W | |
| $T{J}, T{STG}$ | 工作結(jié)溫和存儲(chǔ)溫度 | -55 至 150 | °C |
| $T_{L}$ | 焊接用引腳溫度 （距外殼 1/8"，10 s） | 260 | °C |
需要注意的是，超過(guò)最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會(huì)損壞器件。如果超出這些限制，不能保證器件的功能，可能會(huì)發(fā)生損壞并影響可靠性。
四、電氣特性
關(guān)斷特性
- $V_{(Br)DSS}$：漏源擊穿電壓，在 $V{GS} = 0 V$，$I{D} = -250 mu A$ 時(shí)為 -20 V。
- $V{(Br)DSS}/T{J}$：漏源擊穿電壓溫度系數(shù)為 -15 mV/°C。
- $I_{DSS}$：零柵壓漏極電流，在 $V{GS} = 0 V$，$T{J} = 25^{circ}C$，$V{DS} = -16 V$ 時(shí)為 -1.0 $mu A$；在 $T{J} = 85^{circ}C$ 時(shí)為 -5.0 $mu A$。
- $I_{GSS}$：柵源泄漏電流，在 $V{DS} = 0 V$，$V{GS} = 8.0 V$ 時(shí)為 100 nA。
導(dǎo)通特性
- $V_{GS(TH)}$：柵極閾值電壓，在 $V{GS}=V{DS}$，$I_{D}=-250 mu A$ 時(shí)，最小值為 -0.45 V，最大值為 -1.5 V。
- $V{GS(TH)}/T{J}$：柵極閾值溫度系數(shù)為 2.7 mV/°C。
- $R_{DS(ON)}$：漏源導(dǎo)通電阻，在不同的 $V{GS}$ 和 $I{D}$ 條件下有不同的值。例如，在 $V{GS}=-4.5 V$，$I{D}=-2.9 A$ 時(shí)，典型值為 64 mΩ，最大值為 80 mΩ。
- $g_{Fs}$：正向跨導(dǎo)，在 $V{DS}=-10 V$，$I{D}=-2.9 A$ 時(shí)，典型值為 7.0 S。
電荷、電容和柵極電阻
| 符號(hào) | 參數(shù) | 典型值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| $C_{ISS}$ | 輸入電容 | 750 | pF |
| $C_{OSS}$ | 輸出電容 | 100 | pF |
| $C_{RSS}$ | 反向傳輸電容 | 45 | pF |
| $Q_{G(TOT)}$ | 總柵極電荷 | 7.6 - 8.6 | nC |
| $Q_{GS}$ | 柵源電荷 | 1.3 | nC |
| $Q_{GD}$ | 柵漏電荷 | 2.6 | nC |
開關(guān)特性
| 符號(hào) | 參數(shù) | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| $t_{d(ON)}$ | 導(dǎo)通延遲時(shí)間 | 5.5 | 10 | ns |
| $t_{r}$ | 上升時(shí)間 | 12 | 25 | ns |
| $t_{d(OFF)}$ | 關(guān)斷延遲時(shí)間 | 32 | 40 | ns |
| $t_{f}$ | 下降時(shí)間 | 23 | 35 | ns |
漏源二極管特性
| 符號(hào) | 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| $V_{SD}$ | 正向二極管電壓 | -0.8 | - | -1.2 | V |
| $t_{RR}$ | 反向恢復(fù)時(shí)間 | 20 | - | 40 | ns |
| $t_{a}$ | 充電時(shí)間 | 15 | - | - | ns |
| $t_$ | 放電時(shí)間 | 5 | - | - | ns |
| $Q_{RR}$ | 反向恢復(fù)電荷 | 0.01 | - | - | $mu$C |
五、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柵極電壓的關(guān)系、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、漏源泄漏電流與電壓的關(guān)系、電容變化、柵源和漏源電壓與總柵極電荷的關(guān)系、電阻開關(guān)時(shí)間隨柵極電阻的變化、二極管正向電壓與電流的關(guān)系以及最大額定正向偏置安全工作區(qū)等。這些曲線對(duì)于工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中評(píng)估器件性能非常有幫助。
六、機(jī)械尺寸和引腳連接
封裝尺寸
ChipFET CASE 1206A?03 封裝有詳細(xì)的尺寸規(guī)格，包括不同引腳的尺寸范圍等，并且對(duì)尺寸標(biāo)注和公差等有明確要求。
引腳連接
該器件有多種引腳連接風(fēng)格，如 STYLE 1 - 6，不同風(fēng)格的引腳定義有所不同。例如 STYLE 2 的引腳定義為：1. 源極 1；2. 柵極 1；3. 源極 2；4. 柵極 2；5. 漏極 2；6. 漏極 2；7. 漏極 1；8. 漏極 1。
七、訂購(gòu)信息
| 器件型號(hào) | 封裝 | 包裝方式 |
|---|---|---|
| NTHD4102PT1 | ChipFET | 3,000 / 卷帶包裝 |
| NTHD4102PT1G | ChipFET（無(wú)鉛） | 3,000 / 卷帶包裝 |
綜上所述，安森美 NTHD4102P 雙 P 溝道 MOSFET 憑借其獨(dú)特的封裝優(yōu)勢(shì)、簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)以及良好的電氣性能，在便攜式設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以根據(jù)具體需求合理選擇該器件，并結(jié)合其各項(xiàng)參數(shù)和性能曲線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似 MOSFET 的選型和設(shè)計(jì)問(wèn)題呢？歡迎一起交流探討。
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便攜式設(shè)備
+關(guān)注
關(guān)注
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