Onsemi NVD5C434N N溝道功率MOSFET深度解析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，MOSFET是一個(gè)經(jīng)常會(huì)用到的關(guān)鍵器件。今天我們就來(lái)深入了解一下Onsemi公司的NVD5C434N N溝道功率MOSFET，看看它有哪些特性和優(yōu)勢(shì)。

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產(chǎn)品概述

NVD5C434N是一款40V、2.1mΩ、163A的N溝道MOSFET。它具有低導(dǎo)通電阻（$R{DS(on)}$）和低柵極電荷（$Q{G}$）及電容的特點(diǎn)，能夠有效降低導(dǎo)通損耗和驅(qū)動(dòng)損耗。而且，該器件通過(guò)了AEC - Q101認(rèn)證，具備PPAP能力，符合Pb - Free、Halogen Free/BFR Free以及RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵參數(shù)

最大額定值

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(shí)為40V。
• 漏源擊穿電壓溫度系數(shù)$V{(BR)DSS}/T{J}$：18mV/$^{circ}C$。
• 零柵壓漏極電流$I{DSS}$：$T{J}=25^{circ}C$時(shí)為10μA，$T_{J}=125^{circ}C$時(shí)為250μA。
• 柵源泄漏電流$I{GSS}$：在$V{DS}=0V$，$V_{GS}=20V$時(shí)為100nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓$V{GS(TH)}$：在$V{GS}=V{DS}$，$I{D}=250mu A$時(shí)，范圍為2.0 - 4.0V。
• 負(fù)閾值溫度系數(shù)$V{GS(TH)}/T{J}$：7.9mV/$^{circ}C$。
• 漏源導(dǎo)通電阻$R{DS(on)}$：在$V{GS}=10V$，$I_{D}=50A$時(shí)，典型值為1.7mΩ，最大值為2.1mΩ。
• 正向跨導(dǎo)$g{fs}$：在$V{DS}=3V$，$I_{D}=50A$時(shí)，典型值為155S。

電荷、電容和柵極電阻

• 輸入電容$C{iss}$：在$V{GS}=0V$，$f = 1.0MHz$，$V_{DS}=25V$時(shí)為5400pF。
• 輸出電容$C_{oss}$：3000pF。
• 反向傳輸電容$C_{rss}$：71pF。
• 總柵極電荷$Q{G(TOT)}$：在$V{GS}=10V$，$V{DS}=32V$，$I{D}=50A$時(shí)為80.6nC。
• 閾值柵極電荷$Q_{G(TH)}$：15.2nC。
• 柵源電荷$Q_{GS}$：25.2nC。
• 柵漏電荷$Q_{GD}$：15.4nC。
• 平臺(tái)電壓$V_{GP}$：4.8V。

開(kāi)關(guān)特性

• 開(kāi)啟延遲時(shí)間$t_{d(on)}$：15ns。
• 上升時(shí)間$t{r}$：在$V{GS}=10V$，$V{DS}=32V$，$I{D}=50A$，$R_{G}=2.5Omega$時(shí)為78ns。
• 下降時(shí)間$t_{f}$：14ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓$V{SD}$：$T{J}=25^{circ}C$，$V{GS}=0V$，$I{S}=50A$時(shí)，范圍為0.8 - 1.2V；$T_{J}=125^{circ}C$時(shí)為0.7V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間$t{rr}$：在$V{GS}=0V$，$di{S}/dt = 100A/mu s$，$I{S}=50A$時(shí)為73ns。
• 充電時(shí)間$t_{a}$：36ns。
• 放電時(shí)間$t_{b}$：37ns。
• 電荷$Q_{rr}$：120nC。

典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，這些曲線對(duì)于我們了解器件在不同條件下的性能非常有幫助。

• 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線：展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關(guān)系。
• 傳輸特性曲線：體現(xiàn)了不同結(jié)溫下，漏極電流與柵源電壓的關(guān)系。
• 導(dǎo)通電阻與柵源電壓曲線：可以看到導(dǎo)通電阻隨柵源電壓的變化情況。
• 導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓曲線：有助于我們分析導(dǎo)通電阻在不同漏極電流和柵極電壓下的變化。
• 導(dǎo)通電阻隨溫度變化曲線：了解導(dǎo)通電阻隨溫度的變化趨勢(shì)。
• 漏源泄漏電流與電壓曲線：展示了漏源泄漏電流與漏源電壓的關(guān)系。
• 電容變化曲線：體現(xiàn)了輸入、輸出和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。
• 柵源與總電荷曲線：有助于分析柵源電荷與總柵極電荷的關(guān)系。
• 電阻性開(kāi)關(guān)時(shí)間變化與柵極電阻曲線：可以看到開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻的變化情況。
• 二極管正向電壓與電流曲線：了解二極管正向電壓與電流的關(guān)系。
• 最大額定正向偏置安全工作區(qū)曲線：確定器件在不同條件下的安全工作范圍。
• $I_{PEAK}$與雪崩時(shí)間曲線：分析峰值電流與雪崩時(shí)間的關(guān)系。
• 熱特性曲線：展示了不同占空比下熱阻隨脈沖時(shí)間的變化。

封裝與訂購(gòu)信息

NVD5C434N采用DPAK3封裝，訂購(gòu)編號(hào)為NVD5C434NT4G，每卷2500個(gè)。對(duì)于封裝的具體尺寸和引腳分配等信息，文檔中也有詳細(xì)說(shuō)明。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，我們需要根據(jù)這些信息來(lái)進(jìn)行布局和布線，以確保器件能夠正常工作。

總結(jié)

Onsemi的NVD5C434N N溝道功率MOSFET憑借其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷和電容等特性，在功率轉(zhuǎn)換等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)和典型特性的了解，我們可以更好地將其應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。不過(guò)，在使用過(guò)程中，我們也需要注意器件的最大額定值，避免超過(guò)其極限參數(shù)，以保證器件的可靠性和穩(wěn)定性。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，不妨多思考如何充分發(fā)揮該器件的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)避免可能出現(xiàn)的問(wèn)題。你在使用MOSFET時(shí)遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。