安森美NVMFS5H663NL/NLWF單通道N溝道MOSFET的特性與應用分析

在電子設計領域，MOSFET作為關鍵的功率開關器件，其性能直接影響著整個電路的效率和穩定性。今天我們來詳細探討安森美（onsemi）推出的NVMFS5H663NL和NVMFS5H663NLWF單通道N溝道MOSFET。

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產品特點

緊湊設計

NVMFS5H663NL和NVMFS5H663NLWF采用了5x6 mm的小尺寸封裝，這對于追求緊湊設計的電子產品來說至關重要。在如今對空間要求越來越高的應用場景中，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電路板空間，為產品的小型化設計提供了可能。

低損耗特性

• 低導通電阻（RDS(on)）：該MOSFET具有較低的導通電阻，在VGS = 10 V、ID = 20 A的條件下，RDS(on)典型值為5.8 - 7.2 mΩ；在VGS = 4.5 V、ID = 20 A時，RDS(on)典型值為8 - 10 mΩ。低導通電阻可以顯著降低導通損耗，提高電路的效率，減少發熱，延長設備的使用壽命。
• 低柵極電荷（QG）和電容：低QG和電容能夠有效降低驅動損耗，減少開關過程中的能量損失，提高開關速度，使電路能夠更快地響應信號變化。

汽車級標準

產品經過AEC - Q101認證，并且具備PPAP能力，這意味著它能夠滿足汽車電子應用的嚴格要求，適用于汽車電子系統中的各種功率開關應用，如電動座椅、車燈控制等。

環保特性

這些器件為無鉛產品，并且符合RoHS標準，體現了安森美在環保方面的努力，也滿足了全球對電子產品環保要求的趨勢。

主要參數

最大額定值

電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：在VGS = 0 V、ID = 250 μA的條件下，V(BR)DSS最小值為60 V，溫度系數為43 mV/°C。
• 零柵壓漏極電流（IDSS）：在VGS = 0 V、VDS = 60 V的條件下，TJ = 25°C時，IDSS最大值為10 μA；TJ = 125°C時，IDSS最大值為250 μA。
• 柵源泄漏電流（IGSS）：在VDS = 0 V、VGS = 20 V的條件下，IGSS最大值為100 nA。

導通特性

• 柵極閾值電壓（VGS(TH)）：在VGS = VDS、ID = 56 A的條件下，VGS(TH)典型值為1.2 - 2.0 V，閾值溫度系數為 -5.6 mV/°C。
• 漏源導通電阻（RDS(on)）：在不同的VGS和ID條件下有不同的值，如VGS = 10 V、ID = 20 A時，RDS(on)典型值為5.8 - 7.2 mΩ；VGS = 4.5 V、ID = 20 A時，RDS(on)典型值為8 - 10 mΩ。
• 正向跨導（gFS）：在VDS = 15 V、ID = 20 A的條件下，gFS典型值為64 S。

電荷、電容和柵極電阻

• 輸入電容（CISS）：在VGS = 0 V、f = 1 MHz、VDS = 30 V的條件下，CISS典型值為1131 pF。
• 輸出電容（COSS）：在相同條件下，COSS典型值為213 pF。
• 反向傳輸電容（CRSS）：典型值為7.5 pF。
• 輸出電荷（QOSS）：在VGS = 0 V、VDD = 30 V的條件下，QOSS典型值為18 nC。
• 總柵極電荷（QG(TOT)）：在VGS = 4.5 V、VDS = 30 V、ID = 20 A時，QG(TOT)典型值為8 nC；在VGS = 10 V、VDS = 30 V、ID = 20 A時，QG(TOT)典型值為17 nC。
• 閾值柵極電荷（QG(TH)）：典型值為2.2 nC。
• 柵源電荷（QGS）：典型值為3.8 nC。
• 柵漏電荷（QGD）：典型值為1.4 nC。
• 平臺電壓（VGP）：典型值為3.1 V。

開關特性

漏源二極管特性

典型特性曲線分析

導通區域特性

從圖1的導通區域特性曲線可以看出，在不同的柵源電壓下，漏極電流隨漏源電壓的變化情況。通過觀察這些曲線，我們可以了解MOSFET在不同工作條件下的導通性能，為電路設計提供參考。

傳輸特性

圖2的傳輸特性曲線展示了漏極電流與柵源電壓之間的關系。在不同的結溫下，曲線會有所變化，這對于考慮溫度對MOSFET性能影響的設計非常重要。

導通電阻與柵源電壓和漏極電流的關系

圖3和圖4分別展示了導通電阻與柵源電壓以及導通電阻與漏極電流和柵源電壓的關系。這些曲線可以幫助我們選擇合適的柵源電壓和漏極電流，以實現最小的導通電阻，從而降低導通損耗。

導通電阻隨溫度的變化

圖5顯示了導通電阻隨結溫的變化情況。隨著溫度的升高，導通電阻會增大，這在設計電路時需要考慮到，以確保在不同溫度環境下電路的穩定性。

漏源泄漏電流與電壓的關系

圖6展示了漏源泄漏電流與漏源電壓的關系。在不同的結溫下，泄漏電流會有所不同，這對于對泄漏電流要求較高的應用場景，如低功耗電路，非常重要。

電容變化特性

圖7顯示了輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化情況。了解這些電容的變化特性，有助于優化MOSFET的驅動電路，提高開關速度和效率。

柵源電壓與總電荷的關系

圖8展示了柵源電壓與總柵極電荷的關系。這對于設計MOSFET的驅動電路，確定合適的驅動電壓和電荷，以實現快速開關非常重要。

電阻性開關時間隨柵極電阻的變化

圖9顯示了電阻性開關時間隨柵極電阻的變化情況。通過調整柵極電阻，可以控制MOSFET的開關速度，以滿足不同應用的需求。

二極管正向電壓與電流的關系

圖10展示了二極管正向電壓與電流的關系。在不同的結溫下，正向電壓會有所變化，這對于使用MOSFET體二極管的應用場景，如整流電路，非常重要。

最大額定正向偏置安全工作區

圖11展示了MOSFET在不同的漏源電壓和漏極電流下的安全工作區。在設計電路時，需要確保MOSFET的工作點在安全工作區內，以避免器件損壞。

峰值電流與雪崩時間的關系

圖12展示了峰值電流與雪崩時間的關系。這對于考慮MOSFET在雪崩情況下的性能非常重要，以確保在異常情況下器件的可靠性。

熱特性

圖13展示了熱阻隨脈沖時間和占空比的變化情況。了解熱特性對于設計散熱系統，確保MOSFET在正常工作溫度范圍內非常重要。

封裝與訂購信息

封裝

NVMFS5H663NL采用DFN5（SO - 8FL）封裝，NVMFS5H663NLWF采用DFNW5封裝，DFNW5封裝具有可焊側翼設計，有助于在安裝過程中形成焊腳，提高光學檢測的效果。

訂購信息

總結

安森美NVMFS5H663NL和NVMFS5H663NLWF單通道N溝道MOSFET以其緊湊的設計、低損耗特性、汽車級標準和環保特性，為電子工程師在設計功率開關電路時提供了一個優秀的選擇。通過深入了解其參數和典型特性曲線，我們可以更好地將其應用于各種電子設備中，提高電路的性能和可靠性。在實際應用中，你是否遇到過類似MOSFET的選型和應用問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。