CSD16570Q5B 25-V N-Channel NexFET? Power MOSFET 深度解析
CSD16570Q5B 25-V N-Channel NexFET? Power MOSFET 深度解析
在電子設計領域，功率 MOSFET 是至關重要的元件，它廣泛應用于各種電路中，對電路的性能和效率起著關鍵作用。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）的 CSD16570Q5B 25-V N-Channel NexFET? Power MOSFET。
文件下載：csd16570q5b.pdf
一、產品概述
CSD16570Q5B 是一款專為特定應用設計的 25V、0.49 mΩ 的 SON 5×6 mm NexFET? 功率 MOSFET。它的主要設計目標是在 ORing 和熱插拔應用中最小化電阻，并不適用于開關應用。
二、產品特性
1. 電氣特性優勢
- 極低電阻與低電荷：具有極低的導通電阻 (R{DS(on)}) 以及低的柵極電荷 (Q{g}) 和 (Q{gd})。當 (V{GS} = 4.5 V) 時，典型的 (R{DS(on)}) 為 0.68 mΩ；當 (V{GS} = 10 V) 時，典型值為 0.49 mΩ。低 (Q{g}) 和 (Q{gd}) 有助于降低開關損耗，提高電路效率。
- 低泄漏電流：在 (V{GS} = 0V)，(V{DS}= 20V) 時，漏源泄漏電流 (I{DSS}) 最大僅為 1 μA；在 (V{DS}=0V)，(V{GS}= 20V) 時，柵源泄漏電流 (I{GSS}) 最大為 100 nA。
- 穩定的閾值電壓：柵源閾值電壓 (V_{GS(th)}) 典型值為 1.5 V，范圍在 1.1 - 1.9 V 之間，保證了器件的可靠開啟和關閉。
2. 熱特性優勢
- 低熱阻：結到外殼的熱阻 (R{theta JC}) 典型值為 0.8 °C/W，結到環境的熱阻 (R{theta JA}) 在特定條件下最大為 50 °C/W。低的熱阻有助于熱量的散發，保證器件在工作時的穩定性。
3. 其他特性
- 雪崩額定：具有雪崩能量額定值，單脈沖雪崩能量 (E{AS}) 在 (I{D} = 98 A)，(L = 0.1 mH)，(R_{G} = 25 Ω) 時為 480 mJ，增強了器件的可靠性和抗沖擊能力。
- 環保特性：采用無鉛端子電鍍，符合 RoHS 標準，并且無鹵素，符合環保要求。
- 封裝優勢：采用 SON 5-mm × 6-mm 塑料封裝，體積小，便于在 PCB 上布局。
三、應用領域
CSD16570Q5B 主要適用于 ORing 和熱插拔應用。在這些應用中，其低電阻特性可以有效降低功率損耗，提高系統的效率和穩定性。例如，在服務器電源系統中，ORing 應用可以確保在多個電源之間實現無縫切換，而熱插拔應用則允許在系統運行時安全地插入或拔出設備。
四、產品規格
1. 電氣特性
| 參數 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| (BV_{DSS}) | (V{GS}=0V)，(I{D}= 250μA) | 25 | - | - | V |
| (I_{DSS}) | (V{GS} = 0V)，(V{DS}= 20V) | - | - | 1 | μA |
| (I_{GSS}) | (V{DS}=0V)，(V{GS}= 20V) | - | - | 100 | nA |
| (V_{GS(th)}) | (V{DS}= V{GS})，(I_{D}= 250 μA) | 1.1 | 1.5 | 1.9 | V |
| (R_{DS(on)}) | (V{GS} = 4.5 V)，(I{D} = 50 A) | - | 0.68 | 0.82 | mΩ |
| (V{GS}= 10V)，(I{D}= 50 A) | - | 0.49 | 0.59 | mΩ | |
| (g_{fs}) | (V{DS}= 2.5 V)，(I{D}= 50 A) | - | 278 | - | S |
| (C_{iss}) | (V{GS} =0V)，(V{DS}= 12V)，(f=1 MHz) | - | 10700 | 14000 | pF |
| (C_{oss}) | - | - | 1660 | 2160 | pF |
| (C_{rss}) | - | - | 996 | 1290 | pF |
| (R_{G}) | - | 1.8 | - | 3.6 | Ω |
| (Q_{g})（4.5 V） | (V{DS} = 12.5 V)，(I{D} = 50A) | - | 95 | 124 | nC |
| (Q_{g})（10 V） | - | - | 192 | 250 | nC |
| (Q_{gd}) | - | - | 31 | - | nC |
| (Q_{gs}) | - | - | 29 | - | nC |
| (Q_{g(th)}) | - | - | 15 | - | nC |
| (Q_{oss}) | (V{DS} = 12.5V)，(V{GS} = 0V) | - | 35 | - | nC |
| (t_{d(on)}) | (V{DS} = 12.5 V)，(V{GS} = 10 V)，(I{D}= 50 A)，(R{G}=0) | - | 5 | - | ns |
| (t_{r}) | - | - | 43 | - | ns |
| (t_{d(off)}) | - | - | 156 | - | ns |
| (t_{f}) | - | - | 72 | - | ns |
| (V_{SD}) | (I{SD} = 50 A)，(V{GS} = 0V) | - | 0.8 | 1 | V |
| (Q_{rr}) | (V_{DS}= 12.5 V)，(I = 50 A)，(di/dt = 300A/μs) | - | 34 | - | nC |
| (t_{rr}) | - | - | 21 | - | ns |
2. 熱特性
| 熱參數 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (R_{theta JC}) | 0.8 | - | - | °C/W |
| (R_{theta JA}) | - | - | 50 | °C/W |
五、典型特性曲線
1. 導通電阻與柵源電壓關系
從 (R{DS(on)}) 與 (V{GS}) 的關系曲線可以看出，隨著 (V{GS}) 的增加，(R{DS(on)}) 逐漸減小。在不同的溫度下，曲線也有所不同，溫度升高時，(R_{DS(on)}) 會略有增加。
2. 飽和特性曲線
展示了不同 (V{GS}) 下，漏源電流 (I{DS}) 與漏源電壓 (V{DS}) 的關系。隨著 (V{GS}) 的增大，(I_{DS}) 也隨之增大。
3. 柵極電荷曲線
反映了柵極電荷 (Q{g}) 與柵源電壓 (V{GS}) 的關系，對于理解器件的開關特性非常重要。
4. 閾值電壓與溫度關系
隨著溫度的升高，閾值電壓 (V_{GS(th)}) 會略有下降。
5. 電容特性曲線
顯示了輸入電容 (C{iss})、輸出電容 (C{oss}) 和反向傳輸電容 (C{rss}) 與漏源電壓 (V{DS}) 的關系。
六、機械、封裝與訂購信息
1. 封裝尺寸
CSD16570Q5B 采用 SON 5×6 mm 封裝，文檔中詳細給出了各個尺寸的具體數值，包括長度、寬度、高度等，為 PCB 設計提供了準確的參考。
2. 推薦 PCB 圖案
提供了推薦的 PCB 圖案，同時建議參考應用筆記 SLPA005 來進行 PCB 設計，以減少電路中的振鈴現象。
3. 推薦模板圖案
給出了推薦的模板圖案，有助于提高焊接的質量和可靠性。
4. 磁帶和卷軸信息
詳細說明了磁帶和卷軸的尺寸、公差等信息，方便進行器件的存儲和運輸。
5. 訂購信息
提供了不同封裝形式和數量的訂購選項，如 CSD16570Q5B 有 2500 個裝在 13 - 英寸卷軸上，CSD16570Q5BT 有 250 個裝在 7 - 英寸卷軸上。
七、使用注意事項
1. 靜電放電防護
這些器件的內置 ESD 保護有限，在存儲或處理時，應將引腳短接在一起或放在導電泡沫中，以防止 MOS 柵極受到靜電損壞。
2. 文檔更新通知
若要接收文檔更新通知，可在 ti.com 上導航到設備產品文件夾，點擊右上角的“Alert me”進行注冊，即可每周收到產品信息變更的摘要。
3. 社區資源
TI 提供了豐富的社區資源，如 E2E? 在線社區，工程師可以在其中提問、分享知識、探索想法和解決問題。
八、總結
CSD16570Q5B 25-V N-Channel NexFET? Power MOSFET 憑借其低電阻、低電荷、低泄漏電流、低功耗等優點，在 ORing 和熱插拔應用中具有出色的性能。其良好的熱特性和環保特性也為產品的可靠性和可持續性提供了保障。在使用該器件時，工程師需要根據具體的應用需求，合理設計 PCB 布局，注意靜電防護，并充分利用 TI 提供的文檔和社區資源，以確保電路的穩定運行。你在使用類似 MOSFET 時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗。
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