深入解析 onsemi NVTFS030N06C N 溝道 MOSFET
深入解析 onsemi NVTFS030N06C N 溝道 MOSFET
引言
在電子設計領域，MOSFET 作為關鍵的功率器件，廣泛應用于各種電路中。onsemi 的 NVTFS030N06C N 溝道 MOSFET 以其出色的性能和特性，成為眾多工程師的首選。本文將深入解析這款 MOSFET 的各項參數、特點及應用，為電子工程師在設計中提供參考。
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產品概述
NVTFS030N06C 是一款 N 溝道的功率 MOSFET，具有 60V 的漏源電壓（V(BR)DSS）、最大 29.7mΩ 的導通電阻（RDS(on)）以及 19A 的連續漏極電流（ID MAX）。其采用 3.3 x 3.3mm 的小尺寸封裝，適合緊湊型設計。
產品特點
- 小尺寸封裝：3.3 x 3.3mm 的小尺寸，為緊湊型設計提供了可能，可有效節省電路板空間。
- 低導通電阻：低 (R_{DS(on)}) 能最大程度地減少傳導損耗，提高電路效率。
- 低柵極電荷和電容：低 (Q_{G}) 和電容可降低驅動損耗，提升開關速度。
- 可焊側翼選項：NVTFWS030N06C 提供可焊側翼選項，增強了光學檢測的效果。
- 汽車級認證：通過 AEC - Q101 認證，具備 PPAP 能力，適用于汽車電子等對可靠性要求較高的應用。
- 環保特性：這些器件無鉛、無鹵素/BFR 且符合 RoHS 標準。
典型應用
NVTFS030N06C 適用于多種應用場景，包括電動工具、電池驅動的真空吸塵器、無人機、物料搬運設備、電池管理系統（BMS）/存儲以及家庭自動化等。
電氣特性
最大額定值
| 參數 | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | VDSS | 60 | V |
| 柵源電壓 | VGS | ±20 | V |
| 連續漏極電流（(T_{C}=25^{circ}C)） | ID | 19 | A |
| 連續漏極電流（(T_{C}=100^{circ}C)） | ID | 13 | A |
| 功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)） | PD | 23 | W |
| 功率耗散（(T_{C}=100^{circ}C)） | PD | 11 | W |
| 連續漏極電流（(T_{A}=25^{circ}C)） | ID | 6 | A |
| 連續漏極電流（(T_{A}=100^{circ}C)） | ID | 4 | A |
| 功率耗散（(T_{A}=25^{circ}C)） | PD | 2.5 | W |
| 功率耗散（(T_{A}=100^{circ}C)） | PD | 1.2 | W |
| 脈沖漏極電流（(T{A}=25^{circ}C)，(t{p}=10s)） | IDM | 86 | A |
| 工作結溫和存儲溫度范圍 | (T{J})，(T{stg}) | -55 至 +175 | °C |
| 源極電流（體二極管） | IS | 19 | A |
| 單脈沖漏源雪崩能量（(I_{L(pk)} = 4.6A)） | EAS | 11 | mJ |
| 引腳溫度（焊接回流，距外殼 1/8 英寸，10s） | TL | 260 | °C |
電氣特性參數
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 漏源擊穿電壓 | V(BR)DSS | (V_{GS}=0V)，(I = 250mu A) | 60 | - | - | V |
| 漏源擊穿電壓溫度系數 | (V(BR)DSS/T_{J}) | (I_{D}=250mu A)，參考 25°C | - | - | 32 | mV/°C |
| 零柵壓漏極電流 | (I_{DSS}) | (V{GS}=0V)，(V{DS}=60V)，(T = 125°C) | - | - | 250 | (mu A) |
| 零柵壓漏極電流 | (I_{DSS}) | (V{GS}=0V)，(V{DS}=60V)，(T = 25°C) | - | - | 10 | (mu A) |
| 柵源泄漏電流 | (I_{GSS}) | (V{DS}=0V)，(V{GS}=20V) | - | - | 100 | nA |
| 柵極閾值電壓 | (V_{GS(TH)}) | (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=13A) | 2.0 | - | 4.0 | V |
| 負閾值溫度系數 | (V{GS(TH)}/T{J}) | (I = 13A)，參考 25°C | - | - | -7.9 | mV/°C |
| 漏源導通電阻 | (R_{DS(on)}) | (V{GS}=10V)，(I{D}=3A) | - | 24.7 | 29.7 | mΩ |
| 正向跨導 | (g_{fs}) | (V{DS}=5V)，(I{D}=3A) | - | 8.5 | - | S |
| 柵極電阻 | (R_{G}) | (T_{A}=25°C) | - | 1.5 | - | Ω |
電荷和電容參數
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電容 | (C_{iss}) | (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V{DS}=30V) | 255 | - | - | pF |
| 輸出電容 | (C_{oss}) | - | - | 173 | - | pF |
| 反向傳輸電容 | (C_{rss}) | - | - | 4.4 | - | pF |
| 總柵極電荷 | (Q_{G(TOT)}) | - | - | 4.7 | - | nC |
| 閾值柵極電荷 | (Q_{G(TH)}) | - | - | 1.1 | - | nC |
| 柵源電荷 | (Q_{GS}) | (V{GS}=10V)，(V{DS}=48V)，(I_{D}=3A) | - | 1.7 | - | nC |
| 柵漏電荷 | (Q_{GD}) | - | - | 0.54 | - | nC |
開關特性參數
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 導通延遲時間 | (t_{d(on)}) | - | - | 5.7 | - | ns |
| 上升時間 | (t_{r}) | (V{GS}=10V)，(V{DS}=48V)，(I{D}=3A)，(R{G}=6Omega) | - | 1.2 | - | ns |
| 關斷延遲時間 | (t_{d(off)}) | (V{GS}=10V)，(V{DS}=48V)，(I{D}=3A)，(R{G}=6Omega) | - | 8.7 | - | ns |
| 下降時間 | (t_{f}) | - | - | 2.3 | - | ns |
漏源二極管特性參數
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向二極管電壓（(T = 125°C)） | (V_{SD}) | (V{GS}=0V)，(I{S}=3A) | 0.82 | - | 1.2 | V |
| 正向二極管電壓（(T = 25°C)） | (V_{SD}) | (V{GS}=0V)，(I{S}=3A) | 0.68 | - | - | V |
| 反向恢復時間 | (t_{RR}) | - | - | 21 | - | ns |
| 放電時間 | (t_{a}) | (V{GS}=0V)，(dI{S}/dt = 100A/s)，(V{DS}=30V)，(I{S}=3A) | - | 11 | - | ns |
| 充電時間 | (t_{b}) | (V{GS}=0V)，(dI{S}/dt = 100A/s)，(V{DS}=30V)，(I{S}=3A) | - | 10 | - | ns |
| 反向恢復電荷 | (Q_{RR}) | - | - | 9.7 | - | nC |
典型特性曲線
文檔中給出了多個典型特性曲線，包括導通區域特性、傳輸特性、導通電阻與柵源電壓關系、導通電阻與漏極電流和柵極電壓關系、導通電阻隨溫度變化、漏源泄漏電流與電壓關系、電容變化、柵源和漏源電壓與總電荷關系、電阻性開關時間隨柵極電阻變化、二極管正向電壓與電流關系、安全工作區、最大漏極電流與雪崩時間關系以及熱響應等曲線。這些曲線直觀地展示了 NVTFS030N06C 在不同條件下的性能表現，工程師可以根據這些曲線進行電路設計和性能評估。
封裝與訂購信息
封裝尺寸
NVTFS030N06C 采用 WDFN8 3.3x3.3, 0.65P 封裝（CASE 511AB）和 WDFNW8 3.3x3.3, 0.65P（Full - Cut 8FL WF，CASE 515AN）封裝，文檔詳細給出了這兩種封裝的尺寸信息，包括各個尺寸的最小值、標稱值和最大值，單位有毫米和英寸兩種。
訂購信息
| 器件標記 | 封裝 | 包裝方式 |
|---|---|---|
| NVTFS030N06CTAG | 30NC (Pb - Free) 8FL | 1500 / 卷帶包裝 |
| NVTFWS030N06CTAG | 30NW 8FL (Pb - Free, Wettable Flanks) | 1500 / 卷帶包裝 |
總結
onsemi 的 NVTFS030N06C N 溝道 MOSFET 以其小尺寸、低導通電阻、低柵極電荷和電容等優點，適用于多種應用場景。通過對其電氣特性、典型特性曲線以及封裝和訂購信息的了解，電子工程師可以更好地將其應用于實際設計中。在使用過程中，需要注意其最大額定值，避免超過極限參數導致器件損壞。同時，根據具體應用需求，結合典型特性曲線進行電路優化設計，以充分發揮該 MOSFET 的性能優勢。
你在實際設計中是否使用過類似的 MOSFET 呢？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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