探索 onsemi NVMFWS0D9N04XM MOSFET:高效性能與廣泛應用
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系統的效率和穩定性。今天,我們就來深入了解 onsemi 推出的 NVMFWS0D9N04XM 單通道 N 溝道 MOSFET,看看它有哪些獨特之處。
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產品概述
NVMFWS0D9N04XM 是一款專為滿足現代電子設備對高效功率管理需求而設計的 MOSFET。它具有 40V 的耐壓能力,極低的導通電阻(低至 0.9 mΩ),能夠承受高達 273A 的連續漏極電流,適用于多種應用場景。
產品特性
低損耗設計
- 低導通電阻:該 MOSFET 的低 (R_{DS(on)}) 特性可顯著降低傳導損耗,提高系統效率。這意味著在相同的工作條件下,它能減少能量的浪費,降低發熱,延長設備的使用壽命。
- 低電容:低電容特性有助于減少驅動損耗,使開關速度更快,響應更迅速。在高頻應用中,這一特性尤為重要,能夠有效降低開關損耗,提高系統的整體性能。
緊湊設計
采用 5x6 mm 的小尺寸封裝,具有緊湊的設計,節省了電路板空間。對于空間有限的應用場景,如便攜式設備、小型電源模塊等,這種小尺寸封裝無疑是一個理想的選擇。
高可靠性
- AEC - Q101 認證:經過 AEC - Q101 認證,表明該產品符合汽車級應用的嚴格要求,具有高可靠性和穩定性,可應用于汽車電子等對可靠性要求極高的領域。
- 環保合規:該器件無鉛、無鹵素、無溴化阻燃劑(BFR Free),并符合 RoHS 標準,滿足環保要求,為綠色電子設計提供了支持。
應用領域
電機驅動
在電機驅動應用中,NVMFWS0D9N04XM 的低導通電阻和高電流承載能力使其能夠高效地控制電機的電流,減少能量損耗,提高電機的運行效率。同時,其快速的開關特性也有助于實現精確的電機控制,提高系統的穩定性和可靠性。
電池保護
在電池保護電路中,該 MOSFET 可用于過充、過放和短路保護。其低導通電阻能夠減少電池在正常使用時的能量損耗,延長電池的使用壽命。而高耐壓和快速響應的特點則能在電池出現異常情況時迅速切斷電路,保護電池和設備的安全。
同步整流
在開關電源的同步整流應用中,NVMFWS0D9N04XM 的低導通電阻和低電容特性可顯著提高整流效率,降低功耗,提高電源的整體性能。
電氣特性
最大額定值
| 參數 | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | (V_{DSS}) | 40 | V |
| 柵源電壓(直流) | (V_{GS}) | ±20 | V |
| 連續漏極電流((T_C = 25^{circ}C)) | (I_D) | 273 | A |
| 連續漏極電流((T_C = 100^{circ}C)) | (I_D) | 193 | A |
| 功率耗散((T_C = 25^{circ}C)) | (P_D) | 121 | W |
| 連續漏極電流((T_A = 25^{circ}C)) | (I_{DA}) | 48 | A |
| 連續漏極電流((T_A = 100^{circ}C)) | (I_{DA}) | 34 | A |
| 脈沖漏極電流((T_C = 25^{circ}C),(t_p = 10 mu s)) | (I_{DM}) | 900 | A |
| 工作結溫和存儲溫度范圍 | (TJ),(T{STG}) | -55 至 +175 | °C |
| 源極電流(體二極管) | (I_S) | 100 | A |
| 單脈沖雪崩能量((I_{PK} = 17.7 A)) | (E_{AS}) | 390 | mJ |
| 焊接用引腳溫度(距外殼 1/8″,10 s) | (T_L) | 260 | °C |
電氣特性表
| 參數 | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 關斷特性 | ||||||
| 漏源擊穿電壓 | (V_{(BR)DSS}) | (V_{GS} = 0 V),(I_D = 1 mA),(T_J = 25^{circ}C) | 40 | V | ||
| 漏源擊穿電壓溫度系數 | (V_{(BR)DSS}/T_J) | (I_D = 1 mA),參考 25°C | 15 | mV/°C | ||
| 零柵壓漏極電流 | (I_{DSS}) | (V_{DS} = 40 V),(T_J = 25^{circ}C) | 10 | μA | ||
| 零柵壓漏極電流 | (I_{DSS}) | (V_{DS} = 40 V),(T_J = 125^{circ}C) | 100 | μA | ||
| 柵源泄漏電流 | (I_{GSS}) | (V{GS} = 20 V),(V{DS} = 0 V) | 100 | nA | ||
| 導通特性 | ||||||
| 漏源導通電阻 | (R_{DS(on)}) | (V_{GS} = 10 V),(I_D = 30 A),(T_J = 25^{circ}C) | 0.76 | 0.9 | mΩ | |
| 柵極閾值電壓 | (V_{GS(TH)}) | (V{GS} = V{DS}),(I_D = 150 mu A),(T_J = 25^{circ}C) | 2.5 | 3.5 | V | |
| 柵極閾值電壓溫度系數 | (V_{GS(TH)}/T_J) | (V{GS} = V{DS}),(I_D = 150 mu A) | -7.25 | mV/°C | ||
| 正向跨導 | (g_{FS}) | (V_{DS} = 5 V),(I_D = 30 A) | 160 | S | ||
| 電荷、電容與柵極電阻 | ||||||
| 輸入電容 | (C_{Iss}) | (V{Gs}= 0V),(V{ps} = 25 V),(f = 1 MHz) | 3896 | pF | ||
| 輸出電容 | (C_{oss}) | 2500 | pF | |||
| 反向傳輸電容 | (C_{RSS}) | 35 | pF | |||
| 總柵極電荷 | (Q_{G(TOT)}) | (V{Gs} = 10V),(V{DD} = 32 V);(I_p = 30 A) | 61.3 | nC | ||
| 閾值柵極電荷 | (Q_{G(TH)}) | 11.4 | nC | |||
| 柵源電荷 | (Q_{GS}) | 17.1 | nC | |||
| 柵漏電荷 | (Q_{GD}) | 11.6 | nC | |||
| 柵極電阻 | (R_G) | (f = 1MHz) | 0.6 | Ω | ||
| 開關特性 | ||||||
| 導通延遲時間 | (t_{d(ON)}) | 電阻負載,(V{GS} = 0/10 V),(V{DD} = 32 V),(I_D = 50 A),(R_G = 0) | 23.4 | ns | ||
| 上升時間 | (t_r) | 7.3 | ns | |||
| 關斷延遲時間 | (t_{d(OFF)}) | 38 | ns | |||
| 下降時間 | (t_f) | 6 | ns | |||
| 源漏二極管特性 | ||||||
| 正向二極管電壓 | (V_{SD}) | (V_{GS} = 0 V),(I_S = 30 A),(T_J = 25^{circ}C) | 0.8 | 1.2 | V | |
| 正向二極管電壓 | (V_{SD}) | (V_{GS} = 0 V),(I_S = 30 A),(T_J = 125^{circ}C) | 0.65 | V | ||
| 反向恢復時間 | (t_{RR}) | (V_{GS} = 0 V),(IS = 50 A),(dI/dt = 100 A/mu s),(V{DD} = 32 V) | 89 | ns | ||
| 充電時間 | (t_a) | 45 | ns | |||
| 放電時間 | (t_b) | 44 | ns | |||
| 反向恢復電荷 | (Q_{RR}) | 231 | nC |
這些電氣特性為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據。例如,在選擇合適的驅動電路時,需要考慮柵極閾值電壓和柵極電荷等參數;在評估系統的散熱需求時,需要關注功率耗散和熱阻等參數。
典型特性曲線
文檔中還給出了一系列典型特性曲線,包括導通區域特性、傳輸特性、導通電阻與柵極電壓關系、導通電阻與漏極電流關系、歸一化導通電阻與結溫關系、漏源泄漏電流與電壓關系、電容特性、柵極電荷特性、電阻性開關時間與柵極電阻關系、二極管正向特性、安全工作區和雪崩電流與脈沖時間關系等。這些曲線直觀地展示了 MOSFET 在不同工作條件下的性能表現,有助于工程師更好地理解和應用該器件。
例如,從導通電阻與柵極電壓關系曲線中,我們可以看到隨著柵極電壓的增加,導通電阻逐漸減小,這表明在設計驅動電路時,適當提高柵極電壓可以降低導通損耗。而從歸一化導通電阻與結溫關系曲線中,我們可以了解到導通電阻隨結溫的變化情況,從而在設計散熱系統時考慮結溫對導通電阻的影響。
機械封裝與訂購信息
機械封裝
該 MOSFET 采用 DFNW5(SO - 8FL)封裝,尺寸為 4.90x5.90x1.00 mm,引腳間距為 1.27 mm。這種封裝具有良好的散熱性能和可焊性,方便在電路板上進行安裝。
訂購信息
產品型號為 NVMFWS0D9N04XMT1G,采用 1500 個/卷帶包裝。在訂購時,需要注意器件的標記和包裝規格,以確保符合設計要求。
總結
onsemi 的 NVMFWS0D9N04XM MOSFET 以其低損耗、緊湊設計、高可靠性等特點,為電子工程師提供了一個優秀的功率開關解決方案。無論是在電機驅動、電池保護還是同步整流等應用中,它都能發揮出色的性能。通過對其電氣特性和典型特性曲線的分析,工程師可以更好地理解和應用該器件,設計出高效、穩定的電子系統。
作為電子工程師,你在實際應用中是否遇到過類似 MOSFET 的選型和設計問題呢?你對 NVMFWS0D9N04XM MOSFET 的性能有什么看法?歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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