CSD19538Q2 100V N-Channel NexFET? Power MOSFET:設(shè)計利器解析
在電子工程師的日常設(shè)計工作中,功率MOSFET是不可或缺的關(guān)鍵元件。今天,我們就來深入了解一下TI公司的CSD19538Q2 100V N-Channel NexFET? Power MOSFET,看看它有哪些獨(dú)特之處,能為我們的設(shè)計帶來怎樣的便利。
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一、產(chǎn)品特性
1. 卓越的電氣特性
CSD19538Q2具有超低的柵極電荷 (Q{g}) 和 (Q{gd}),這意味著在開關(guān)過程中,能夠減少柵極驅(qū)動損耗,提高開關(guān)速度。同時,其低導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 特性也十分出色,當(dāng) (V{GS}=10V) 時,典型值僅為49mΩ,有效降低了導(dǎo)通損耗,提高了功率轉(zhuǎn)換效率。
2. 良好的熱性能
該MOSFET具備低熱阻特性,能夠快速將熱量散發(fā)出去,保證器件在工作過程中的穩(wěn)定性。其結(jié)到環(huán)境的熱阻 (R_{theta JA}) 典型值為 (50^{circ}C/W)(在特定PCB條件下),這使得它在高功率應(yīng)用中也能保持良好的性能。
3. 其他特性
CSD19538Q2還具有雪崩額定能力,能夠承受一定的雪崩能量,增強(qiáng)了器件的可靠性。此外,它符合無鉛、RoHS和無鹵標(biāo)準(zhǔn),滿足環(huán)保要求。其采用SON 2mm × 2mm塑料封裝,體積小巧,適合高密度的電路板設(shè)計。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 以太網(wǎng)供電(PoE)
在PoE系統(tǒng)中,需要高效的功率轉(zhuǎn)換和管理。CSD19538Q2的低損耗和高開關(guān)速度特性,能夠滿足PoE電源設(shè)備(PSE)的需求,提高電源轉(zhuǎn)換效率,減少能量損耗。
2. 電機(jī)控制
在電機(jī)控制應(yīng)用中,MOSFET需要頻繁地進(jìn)行開關(guān)操作。CSD19538Q2的快速開關(guān)特性和低導(dǎo)通電阻,能夠有效降低電機(jī)驅(qū)動過程中的損耗,提高電機(jī)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。
三、規(guī)格參數(shù)
1. 電氣特性
| 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| (BVDSS)(漏源擊穿電壓) | (V{GS}=0V),(I{D}=250μA) | 100 | - | - | V |
| (I_{DSS})(漏源泄漏電流) | (V{GS}=0V),(V{DS}=80V) | - | - | 1 | μA |
| (I_{GSS})(柵源泄漏電流) | (V{DS}=0V),(V{GS}=20V) | - | - | 100 | nA |
| (V_{GS(th)})(柵源閾值電壓) | (V{DS}=V{GS}),(I_{D}=250μA) | 2.8 | 3.2 | 3.8 | V |
| (R_{DS(on)})(漏源導(dǎo)通電阻) | (V{GS}=6V),(I{D}=5A) | 58 | - | 72 | mΩ |
| (R_{DS(on)})(漏源導(dǎo)通電阻) | (V{GS}=10V),(I{D}=5A) | 49 | - | 59 | mΩ |
| (g_{fs})(跨導(dǎo)) | (V{DS}=10V),(I{D}=5A) | - | 19 | - | S |
| (C_{iss})(輸入電容) | (V{GS}=0V),(V{DS}=50V),(? = 1MHz) | 349 | - | 454 | pF |
| (C_{oss})(輸出電容) | (V{GS}=0V),(V{DS}=50V),(? = 1MHz) | 69 | - | 90 | pF |
| (C_{rss})(反向傳輸電容) | (V{GS}=0V),(V{DS}=50V),(? = 1MHz) | 12.6 | - | 16.4 | pF |
| (R_{G})(串聯(lián)柵極電阻) | - | 4.6 | - | 9.2 | Ω |
| (Q_{g})(總柵極電荷) | (V{DS}=50V),(I{D}=5A) | 4.3 | - | 5.6 | nC |
| (Q_{gd})(柵漏電荷) | (V{DS}=50V),(I{D}=5A) | - | 0.8 | - | nC |
| (Q_{gs})(柵源電荷) | (V{DS}=50V),(I{D}=5A) | - | 1.6 | - | nC |
| (Q_{g(th)})(閾值電壓下的柵極電荷) | - | - | 1.0 | - | nC |
| (Q_{oss})(輸出電荷) | (V{DS}=50V),(V{GS}=0V) | - | 12.3 | - | nC |
| (t_{d(on)})(導(dǎo)通延遲時間) | (V{DS}=50V),(V{GS}=10V),(I{DS}=5A),(R{G}=0Ω) | - | 5 | - | ns |
| (t_{r})(上升時間) | (V{DS}=50V),(V{GS}=10V),(I{DS}=5A),(R{G}=0Ω) | - | 3 | - | ns |
| (t_{d(off)})(關(guān)斷延遲時間) | (V{DS}=50V),(V{GS}=10V),(I{DS}=5A),(R{G}=0Ω) | - | 7 | - | ns |
| (t_{f})(下降時間) | (V{DS}=50V),(V{GS}=10V),(I{DS}=5A),(R{G}=0Ω) | - | 2 | - | ns |
| (V_{SD})(二極管正向電壓) | (I{SD}=5A),(V{GS}=0V) | 0.85 | - | 1.0 | V |
| (Q_{rr})(反向恢復(fù)電荷) | (V{DS}=50V),(I{F}=5A),(di/dt = 300A/μs) | - | 94 | - | nC |
| (t_{rr})(反向恢復(fù)時間) | (V{DS}=50V),(I{F}=5A),(di/dt = 300A/μs) | - | 32 | - | ns |
2. 熱特性
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (R_{theta JC})(結(jié)到殼熱阻) | - | 6.2 | - | (^{circ}C/W) |
| (R_{theta JA})(結(jié)到環(huán)境熱阻) | - | 65 | - | (^{circ}C/W) |
四、典型特性曲線
文檔中給出了多個典型特性曲線,如導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系曲線、柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系曲線、飽和特性曲線等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解器件在不同工作條件下的性能,從而進(jìn)行合理的設(shè)計。例如,通過導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系曲線,工程師可以根據(jù)實際需求選擇合適的柵源電壓,以獲得較低的導(dǎo)通電阻,降低功耗。
五、器件與文檔支持
1. 第三方產(chǎn)品免責(zé)聲明
TI明確表示,其發(fā)布的關(guān)于第三方產(chǎn)品或服務(wù)的信息并不構(gòu)成對這些產(chǎn)品或服務(wù)適用性的認(rèn)可,也不提供相關(guān)的保證、聲明或認(rèn)可。
2. 文檔更新通知
工程師可以通過訪問ti.com上的器件產(chǎn)品文件夾,點擊“Notifications”進(jìn)行注冊,以接收每周的產(chǎn)品信息更新摘要。同時,查看修訂文檔中的修訂歷史可以了解具體的更改細(xì)節(jié)。
3. 支持資源
TI E2E?支持論壇是工程師獲取快速、可靠答案和設(shè)計幫助的重要渠道。工程師可以在論壇上搜索現(xiàn)有答案或提出自己的問題,獲得專家的指導(dǎo)。
4. 商標(biāo)說明
NexFET?和TI E2E?是德州儀器的商標(biāo),所有商標(biāo)均歸其各自所有者所有。
5. 靜電放電注意事項
由于該集成電路容易受到靜電放電(ESD)的損壞,德州儀器建議在處理所有集成電路時采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。ESD損壞可能導(dǎo)致器件性能下降甚至完全失效,特別是對于精密集成電路,微小的參數(shù)變化可能導(dǎo)致器件無法滿足其公布的規(guī)格。
6. 術(shù)語表
文檔提供了TI術(shù)語表,列出并解釋了相關(guān)的術(shù)語、首字母縮寫詞和定義,幫助工程師更好地理解文檔內(nèi)容。
六、機(jī)械、封裝和訂購信息
1. 封裝選項
CSD19538Q2有多種可訂購的封裝選項,如WSON (DQK) 封裝,不同的封裝在引腳數(shù)、包裝數(shù)量、載體等方面有所不同。例如,CSD19538Q2有3000個/盤的大卷帶包裝,CSD19538Q2T有250個/盤的小卷帶包裝。
2. 包裝材料信息
文檔詳細(xì)介紹了磁帶和卷軸的尺寸、磁帶和卷軸盒的尺寸等包裝材料信息,以及封裝的機(jī)械數(shù)據(jù)和熱焊盤的相關(guān)信息。例如,該封裝采用了外露熱焊盤設(shè)計,能夠直接連接到外部散熱器或PCB上的銅平面,優(yōu)化了集成電路的散熱性能。
綜上所述,CSD19538Q2 100V N-Channel NexFET? Power MOSFET以其卓越的電氣特性、良好的熱性能和豐富的應(yīng)用場景,為電子工程師提供了一個優(yōu)秀的設(shè)計選擇。在實際設(shè)計中,工程師可以根據(jù)具體需求,結(jié)合器件的規(guī)格參數(shù)和典型特性曲線,進(jìn)行合理的電路設(shè)計,以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)換。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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