深入解析 onsemi NVD5C684NL N 溝道功率 MOSFET

在電子設(shè)計領(lǐng)域，功率 MOSFET 作為關(guān)鍵元件，廣泛應(yīng)用于各類電路中。今天我們就來深入了解 onsemi 推出的 NVD5C684NL 這款 N 溝道功率 MOSFET，看看它有哪些特性和優(yōu)勢。

文件下載：NVD5C684NL-D.PDF

產(chǎn)品概述

NVD5C684NL 是 onsemi 生產(chǎn)的一款 60V、16.5mΩ、38A 的 N 溝道功率 MOSFET。它具備低導(dǎo)通電阻 (R{DS (on) })，能夠有效降低傳導(dǎo)損耗；同時，低柵極電荷 (Q{G}) 和電容，可減少驅(qū)動損耗。此外，該器件通過了 AEC - Q101 認(rèn)證，具備 PPAP 能力，并且符合 Pb - Free、Halogen Free/BFR Free 以及 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。

最大額定值

電壓與電流額定值

• 漏源電壓 (V_{DSS})：最大值為 60V，這決定了該 MOSFET 在正常工作時漏源兩端所能承受的最大電壓。
• 柵源電壓 (V_{GS})：范圍為 ±20V，使用時需確保柵源電壓在此范圍內(nèi)，否則可能損壞器件。
• 連續(xù)漏極電流 (I_{D})：在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 38A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時降為 27A。這表明溫度對電流承載能力有顯著影響，設(shè)計時需考慮散熱問題。
• 脈沖漏極電流 (I_{DM})：在 (T{A}=25^{circ}C)，脈沖寬度 (t{p}=10mu s) 時為 130A，可應(yīng)對短時間的大電流沖擊。

功率與溫度額定值

• 功率耗散 (P_{D})：在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 27W，在 (T{C}=100^{circ}C) 時降為 13W。同樣，溫度升高會降低功率耗散能力。
• 工作結(jié)溫和存儲溫度 (T{J}, T{stg})：范圍為 - 55 至 175°C，這使得該 MOSFET 能夠適應(yīng)較寬的溫度環(huán)境。

熱阻額定值

• 結(jié)到殼熱阻 (R_{JC})：為 5.6°C/W，反映了從結(jié)到殼的散熱能力。
• 結(jié)到環(huán)境熱阻 (R_{JA})：穩(wěn)態(tài)時為 50°C/W，該值受整個應(yīng)用環(huán)境影響，并非常數(shù)。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (V_{(BR)DSS})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A) 時為 60V，這是 MOSFET 關(guān)斷時所能承受的最大漏源電壓。
• 零柵壓漏電流 (I_{DSS})：在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=60V)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 10μA，(T{J}=125^{circ}C) 時為 250μA，溫度升高會使漏電流增大。
• 柵源泄漏電流 (I_{GSS})：在 (V{DS}=0V)，(V{GS}=20V) 時為 100nA，數(shù)值較小，說明柵源之間的絕緣性能較好。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 (V_{GS(TH)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=20A) 時，范圍為 1.2 - 2.1V，該值決定了 MOSFET 開始導(dǎo)通的柵源電壓。
• 漏源導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=15A) 時為 13.7 - 16.5mΩ；在 (V{GS}=4.5V)，(I{D}=15A) 時為 19.4 - 24.3mΩ，較低的導(dǎo)通電阻可降低功耗。
• 正向跨導(dǎo) (g_{FS})：在 (V{DS}=5.0V)，(I{D}=15A) 時為 30S，反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力。

電荷、電容和柵極電阻特性

• 輸入電容 (C_{iss})：在 (V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz)，(V{DS}=25V) 時為 700pF。
• 輸出電容 (C_{oss})：為 300pF。
• 反向傳輸電容 (C_{rss})：為 13pF。
• 總柵極電荷 (Q_{G(TOT)})：在 (V{DS}=48V)，(I{D}=15A)，(V{GS}=4.5V) 時為 4.6nC，(V{GS}=10V) 時為 9.6nC。

開關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時間 (t_{d(on)})：為 8.0ns。
• 上升時間 (t_{r})：為 43ns。
• 關(guān)斷延遲時間 (t_{d(off)})：為 25ns。
• 下降時間 (t_{f})：為 40ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 0.9 - 1.2V，(T{J}=125^{circ}C) 時為 0.8V。
• 反向恢復(fù)時間 (t_{RR})：為 20ns。
• 反向恢復(fù)電荷 (Q_{RR})：為 10nC。

典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，直觀地展示了該 MOSFET 在不同條件下的性能表現(xiàn)。例如，在不同柵源電壓下的導(dǎo)通區(qū)域特性曲線，可幫助工程師了解漏極電流與漏源電壓的關(guān)系；轉(zhuǎn)移特性曲線則反映了柵源電壓對漏極電流的影響。這些曲線對于電路設(shè)計和性能評估具有重要參考價值。

訂購信息

該產(chǎn)品的訂購型號為 NVD5C684NLT4G，采用 DPAK（Pb - Free）封裝，每卷 2500 個。

機(jī)械尺寸與封裝

文檔詳細(xì)給出了 DPAK3 封裝的機(jī)械尺寸，包括各部分的最小、標(biāo)稱和最大尺寸，以及引腳排列和標(biāo)記圖。這對于 PCB 設(shè)計和器件安裝非常重要，工程師需要根據(jù)這些尺寸進(jìn)行合理的布局和布線。

總結(jié)

NVD5C684NL 作為一款性能優(yōu)良的 N 溝道功率 MOSFET，在降低傳導(dǎo)損耗和驅(qū)動損耗方面表現(xiàn)出色，同時具備良好的溫度特性和可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的電路需求，合理選擇工作條件，確保器件在安全范圍內(nèi)工作。你在使用類似 MOSFET 時，遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。