深入解析 onsemi NVTFS004N04C N 溝道 MOSFET

在電子設計領域，MOSFET 作為關鍵的功率器件，其性能對整個電路的效率和穩定性起著至關重要的作用。今天，我們將深入探討 onsemi 推出的 NVTFS004N04C N 溝道 MOSFET，詳細分析其特性、參數以及應用場景。

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產品概述

NVTFS004N04C 是一款單 N 溝道功率 MOSFET，具有 40V 的漏源擊穿電壓（V(BR)DSS），最大漏源導通電阻（RDS(on)）為 4.9 mΩ（在 10V 柵源電壓下），最大連續漏極電流（ID MAX）可達 77A。該器件采用 3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封裝，非常適合緊湊型設計。

產品特性

小尺寸封裝

3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封裝，為緊湊型設計提供了可能。在空間受限的應用中，如便攜式設備、小型電源模塊等，這種小尺寸封裝能夠有效節省 PCB 空間，提高設計的集成度。

低導通電阻

低 RDS(on) 特性可最大限度地減少傳導損耗，提高功率轉換效率。在高功率應用中，降低傳導損耗意味著減少發熱，提高系統的可靠性和穩定性。

低電容

低電容特性可最大限度地減少驅動損耗，降低開關過程中的能量損失。這對于高頻應用尤為重要，能夠提高開關速度，降低開關損耗。

AEC - Q101 認證

該器件通過了 AEC - Q101 認證，并具備 PPAP 能力，適用于汽車電子等對可靠性要求較高的應用領域。

環保合規

NVTFS004N04C 為無鉛產品，符合 RoHS 標準，滿足環保要求。

最大額定值

電壓額定值

• 漏源電壓（VDSS）：40V
• 柵源電壓（VGS）：±20V

電流額定值

• 連續漏極電流（ID）：在不同溫度下有不同的值，如在 TC = 25°C 時為 77A，TC = 100°C 時為 43A；在 TA = 25°C 時為 18A，TA = 100°C 時為 13A。
• 脈沖漏極電流（IDM）：在 TA = 25°C，tp = 10 s 時為 338A。

功率額定值

• 功率耗散（PD）：在不同溫度和散熱條件下有不同的值，如在 TC = 25°C 時為 55W，TC = 100°C 時為 18W；在 TA = 25°C 時為 3.2W，TA = 100°C 時為 1.6W。

溫度范圍

• 工作結溫和存儲溫度范圍（TJ, Tstg）：-55 至 +175°C

其他額定值

• 源極電流（體二極管）（IS）：45.5A
• 單脈沖漏源雪崩能量（EAS）：122 mJ（IL(pk) = 5.2A）
• 焊接用引腳溫度（TL）：260°C（1/8″ 離外殼 10 s）

需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

熱阻額定值

結到外殼熱阻（RJC）

穩態下為 2.7 °C/W

結到環境熱阻（RJA）

穩態下為 47.4 °C/W

熱阻受整個應用環境的影響，并非恒定值，僅在特定條件下有效。

電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：40V（VGS = 0V，ID = 250μA）
• 零柵壓漏極電流（IDSS）：在 TJ = 25°C 時最大為 10μA，在 TJ = 125°C 時最大為 250μA
• 柵源泄漏電流（IGSS）：在 VDS = 0V，VGS = 20V 時最大為 100nA

導通特性

• 柵極閾值電壓（VGS(TH)）：2.5 - 3.5V（VGS = VDS，ID = 50μA）
• 漏源導通電阻（RDS(on)）：在 VGS = 10V，ID = 35A 時，典型值為 4.1mΩ，最大值為 4.9mΩ
• 正向跨導（gFS）：在 VDS = 15V，ID = 35A 時為 57S

電荷和電容特性

• 輸入電容（Ciss）：在 VGS = 0V，f = 1.0 MHz，VDS = 25V 時為 1150pF
• 輸出電容（Coss）：600pF
• 反向傳輸電容（Crss）：25pF
• 閾值柵極電荷（QG(TH)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 3.7nC
• 柵源電荷（QGS）：5.7nC
• 柵漏電荷（QGD）：3.0nC
• 總柵極電荷（QG(TOT)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 18nC

開關特性

• 導通延遲時間（td(on)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 12ns
• 上升時間（tr）：80ns
• 關斷延遲時間（td(off)）：26ns
• 下降時間（tf）：8ns

漏源二極管特性

• 源漏電壓（VSD）：在 VGS = 0V，Is = 35A，TJ = 25°C 時為 1.2V
• 放電時間（tb）：17ns
• 反向恢復電荷（QRR）：18nC

典型特性

導通區域特性

展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關系。

傳輸特性

顯示了在不同結溫下，漏極電流與柵源電壓的關系。

導通電阻與柵源電壓關系

呈現了導通電阻隨柵源電壓的變化情況。

導通電阻與漏極電流和柵極電壓關系

展示了導通電阻與漏極電流和柵極電壓的相互影響。

導通電阻隨溫度變化特性

反映了導通電阻隨結溫的變化趨勢。

漏源泄漏電流與電壓關系

顯示了漏源泄漏電流隨漏源電壓的變化情況。

電容變化特性

呈現了輸入、輸出和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。

柵源電壓與總電荷關系

展示了柵源電壓與總柵極電荷的關系。

電阻性開關時間與柵極電阻變化關系

反映了開關時間隨柵極電阻的變化情況。

二極管正向電壓與電流關系

顯示了二極管正向電壓與電流的關系。

最大額定正向偏置安全工作區

展示了器件在不同條件下的安全工作范圍。

IPEAK 與雪崩時間關系

呈現了 IPEAK 隨雪崩時間的變化情況。

熱特性

展示了熱阻隨脈沖時間的變化情況。

器件訂購信息

提供了不同型號的器件標記、封裝和包裝方式，如 NVTFS004N04CTAG 04NC 采用 WDFN8 3.3x3.3, 0.65P 封裝，1500 個/卷帶包裝。

機械尺寸

詳細給出了 WDFN8 3.3x3.3, 0.65P 和 WDFNW8 3.3x3.3, 0.65P（Full - Cut 8FL WF）兩種封裝的尺寸信息，包括各部分的最小、標稱和最大尺寸，以及公差要求。

應用場景思考

NVTFS004N04C 的這些特性使其適用于多種應用場景，如開關電源、電機驅動、電池管理等。在開關電源中，其低導通電阻和低電容特性可提高電源效率；在電機驅動中，能夠快速響應開關信號，實現高效的電機控制；在電池管理中，可有效降低功耗，延長電池使用壽命。

作為電子工程師，在設計電路時，我們需要根據具體的應用需求，綜合考慮器件的各項參數，確保電路的性能和可靠性。同時，也要關注器件的散熱設計，以充分發揮其性能優勢。你在實際應用中是否遇到過類似 MOSFET 的選型和設計問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。