探索 onsemi RFD14N05SM9A N 溝道功率 MOSFET
探索 onsemi RFD14N05SM9A N 溝道功率 MOSFET
一、引言
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，功率 MOSFET 是至關(guān)重要的元件，廣泛應(yīng)用于各種電路中。今天，我們要深入了解 onsemi 公司的 RFD14N05SM9A N 溝道功率 MOSFET，它采用了先進(jìn)的 MegaFET 工藝，具有出色的性能，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。
文件下載：RFD14N05SM9A-D.PDF
二、產(chǎn)品概述
2.1 工藝與性能
RFD14N05SM9A 采用 MegaFET 工藝制造，該工藝?yán)媒咏笠?guī)模集成電路（LSI）的特征尺寸，實(shí)現(xiàn)了硅的最佳利用，從而帶來了卓越的性能。它原本的開發(fā)型號(hào)是 TA09770。
2.2 應(yīng)用場(chǎng)景
這款 MOSFET 專為開關(guān)穩(wěn)壓器、開關(guān)轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和繼電器驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用而設(shè)計(jì)，并且可以直接由集成電路驅(qū)動(dòng)。
三、產(chǎn)品特性
3.1 基本參數(shù)
- 電流與電壓：能夠承受 14A 的電流和 50V 的電壓。
- 導(dǎo)通電阻：$R_{DS(ON)}$ 為 0.100Ω。
3.2 模型與曲線
- PSPICE 模型：具備溫度補(bǔ)償?shù)?PSPICE 模型，方便工程師進(jìn)行電路仿真。
- 特性曲線：提供了峰值電流與脈沖寬度曲線、UIS 額定曲線等，有助于工程師更好地了解器件在不同條件下的性能。
3.3 其他特性
- 工作溫度：最高工作溫度可達(dá) 175°C。
- 無鉛設(shè)計(jì)：符合環(huán)保要求，是一款無鉛器件。
四、絕對(duì)最大額定值
| 在 $T_{C}=25^{circ}C$ 的條件下（除非另有說明），該 MOSFET 有一系列絕對(duì)最大額定值，如下表所示： | Parameter | Symbol | Value | Unit |
|---|---|---|---|---|
| Drain to Source Voltage (Note 1) | $V_{DSS}$ | 50 | V | |
| Drain to Gate Voltage ($R_{GS}=20 kΩ$) (Note 1) | $V_{DGR}$ | 50 | V | |
| Gate to Source Voltage | $V_{GS}$ | Refer to Peak Current Curve | ||
| Pulsed Avalanche Rating | $E_{AS}$ | UIS Curve | ||
| Power Dissipation | $P_{D}$ | 48 | W | |
| Operating Temperature Range | -55 to 175 | °C | ||
| Maximum Temperature for Soldering (Leads at 0.063 in (1.6 mm) from Case for 10 s) | $T_{L}$ | °C | ||
| Package Body for 10 s, See Techbrief 334 | $T_{pkg}$ | 260 | °C |
需要注意的是，超過最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。
五、電氣規(guī)格
| 同樣在 $T_{C}=25^{circ}C$ 的條件下（除非另有說明），其電氣規(guī)格如下： | Parameter | Test Conditions | Min | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Drain-Source Breakdown Voltage | $I{D}=250 μA, V{GS}=0 V$ (Figure 9) | 50 | V | |||
| Gate-Source Threshold Voltage | 2 | V | ||||
| Drain Leakage Current | $V{DS}=0.8 times$ Rated $BV{DSS}, V_{GS}=0 V$ | μA | ||||
| Gate-Source Leakage Current | $V_{GS} = +20 V$ | ±100 | nA | |||
| On-Resistance | 0.100 | Ω | ||||
| Turn-On Delay Time | ns | |||||
| Turn-Off Delay Time | ns | |||||
| Total Gate Charge | $V{DD}=40 V, I{D}=14 A, I_{g(REF)} = 0.4 mA$ (Figure 13) | nC | ||||
| Gate Charge at 5 V | $V_{GS} = 0 V$ to 10 V | nC | ||||
| Threshold Gate Charge | $V_{GS} = 0 V$ to 2 V | nC | ||||
| Input Capacitance | 570 | pF | ||||
| Reverse Transfer Capacitance | pF | |||||
| Thermal Resistance Junction to Case | 100 | °C/W |
產(chǎn)品的參數(shù)性能在列出的測(cè)試條件下通過電氣特性來體現(xiàn)，但在不同條件下運(yùn)行時(shí)，性能可能會(huì)有所不同。
六、源極至漏極二極管規(guī)格
| Parameter | Symbol | Test Conditions | Min | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Source to Drain Diode Voltage (Note 2) | $V_{SD}$ | $I_{SD} = 14 A$ | 1.5 | V | ||
| Diode Reverse Recovery Time | $t_{rr}$ | $I{SD} = 14 A, dI{SD}/dt = 100 A/s$ | 125 | ns |
注：脈沖測(cè)試時(shí)，脈沖寬度 ≤300 ms，占空比 ≤2%；重復(fù)額定值時(shí)，脈沖寬度受最大結(jié)溫限制，可參考瞬態(tài)熱阻抗曲線（圖 3）和峰值電流能力曲線（圖 5）。
七、典型性能曲線
文檔中提供了一系列典型性能曲線，包括歸一化功率耗散與殼溫的關(guān)系、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系、歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗、正向偏置安全工作區(qū)、峰值電流能力等曲線。這些曲線對(duì)于工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)評(píng)估器件在不同條件下的性能非常有幫助。
八、測(cè)試電路和波形
文檔中還給出了多種測(cè)試電路和波形，如無鉗位能量測(cè)試電路、無鉗位能量波形、開關(guān)時(shí)間測(cè)試電路、電阻性開關(guān)波形、柵極電荷測(cè)試電路和柵極電荷波形等。這些測(cè)試電路和波形有助于工程師進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和驗(yàn)證。
九、PSPICE 電氣模型
文檔提供了 RFD14N05SM9A 的 PSPICE 電氣模型，包含了詳細(xì)的元件參數(shù)和模型定義。對(duì)于需要進(jìn)行電路仿真的工程師來說，這個(gè)模型可以幫助他們更準(zhǔn)確地模擬器件的行為。
十、機(jī)械封裝尺寸
該 MOSFET 采用 DPAK3 封裝，尺寸為 6.10x6.54x2.29，引腳間距為 4.57P。文檔中給出了詳細(xì)的封裝尺寸和標(biāo)注說明，方便工程師進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)。
十一、總結(jié)
RFD14N05SM9A N 溝道功率 MOSFET 憑借其先進(jìn)的工藝、出色的性能和豐富的特性，為電子工程師在開關(guān)穩(wěn)壓器、開關(guān)轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用中提供了一個(gè)可靠的選擇。在使用時(shí)，工程師需要仔細(xì)考慮其絕對(duì)最大額定值、電氣規(guī)格等參數(shù)，并結(jié)合典型性能曲線和測(cè)試電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。你在使用類似 MOSFET 時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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