NTMFS4C028N:高效單通道N溝道MOSFET的卓越性能與應(yīng)用解析
在電子工程領(lǐng)域,MOSFET作為重要的功率器件,其性能直接影響著電路的效率和穩(wěn)定性。今天我們要深入探討的是安森美(onsemi)推出的NTMFS4C028N,一款30V、52A的單通道N溝道MOSFET,它在CPU電源輸送、DC - DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中展現(xiàn)出了卓越的性能。
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產(chǎn)品特性與優(yōu)勢
低損耗設(shè)計
NTMFS4C028N具備低導(dǎo)通電阻((R_{DS(on)})),能夠有效降低傳導(dǎo)損耗,提高電路的效率。同時,低電容特性可減少驅(qū)動損耗,優(yōu)化的柵極電荷設(shè)計則能最小化開關(guān)損耗,這些特性使得該MOSFET在功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
環(huán)保合規(guī)
該器件符合無鉛(Pb - Free)、無鹵素(Halogen Free/BFR Free)標(biāo)準(zhǔn),并且滿足RoHS指令要求,符合現(xiàn)代電子設(shè)備對環(huán)保的嚴(yán)格要求。
關(guān)鍵參數(shù)解讀
最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | (V_{DSS}) | 30 | V |
| 柵源電壓 | (V_{GS}) | + 20 | V |
| 連續(xù)漏極電流(不同條件下) | (I_{D}) | 多種值,如16.4A((T{A}=25^{circ}C),(R{θJA}),穩(wěn)態(tài))等 | A |
| 功率耗散(不同條件下) | (P_{D}) | 多種值,如2.51W((T{A}=25^{circ}C),(R{θJA}))等 | W |
| 脈沖漏極電流 | (I_{DM}) | 146 | A |
| 工作結(jié)溫和存儲溫度范圍 | (T{J},T{STG}) | - 55至 + 150 | °C |
| 源極電流(體二極管) | (I_{S}) | 23 | A |
| 漏源(dV/dt) | (dV/dt) | 7.0 | V/ns |
| 單脈沖漏源雪崩能量 | (E_{AS}) | 42 | mJ |
| 焊接用引腳溫度 | (T_{L}) | 260 | °C |
需要注意的是,超過最大額定值可能會損壞器件,影響其功能和可靠性。不同的測試條件(如不同的環(huán)境溫度、散熱方式等)會對電流和功率耗散等參數(shù)產(chǎn)生影響。
熱阻參數(shù)
| 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 結(jié)到殼(漏極)熱阻 | (R_{θJC}) | 4.9 | °C/W |
| 結(jié)到環(huán)境(穩(wěn)態(tài),不同條件) | (R_{θJA}) | 多種值,如49.8(特定條件)等 | °C/W |
| 結(jié)到環(huán)境((t ≤ 10s)) | (R_{θJA}) | 21.0 | °C/W |
熱阻參數(shù)對于評估器件的散熱性能至關(guān)重要,合理的散熱設(shè)計可以確保器件在正常溫度范圍內(nèi)工作,提高其穩(wěn)定性和壽命。
電氣特性
關(guān)斷特性
- 漏源擊穿電壓((V{(BR)DSS})):在(V{GS}=0V),(I_{D}=250μA)時為30V,且具有正溫度系數(shù)。
- 零柵壓漏極電流((I{DSS})):在(V{GS}=0V),(V_{DS}=24V)時存在一定值。
- 柵源泄漏電流((I{GSS})):在(V{DS}=0V),(V_{GS}= ± 20V)時為 ± 100nA。
導(dǎo)通特性
- 柵極閾值電壓((V{GS(TH)})):在(V{GS}=V{DS}),(I{D}=250μA)時為1.3 - 2.1V,且具有負(fù)溫度系數(shù)。
- 漏源導(dǎo)通電阻((R{DS(on)})):在不同的(V{GS})和(I{D})條件下有不同的值,如(V{GS}=10V),(I_{D}=30A)時為3.9 - 4.73mΩ。
- 正向跨導(dǎo)((g{FS})):在(V{DS}=1.5V),(I_{D}=15A)時為50S。
- 柵極電阻((R{G})):在(T{A}=25^{circ}C)時為0.3 - 2.0Ω。
電荷和電容特性
- 輸入電容((C{ISS})):在(V{GS}=0V),(f = 1MHz),(V_{DS}=15V)時為1252pF。
- 輸出電容((C_{OSS})):為610pF。
- 反向傳輸電容((C_{RSS})):為126pF。
- 電容比((C{RSS}/C{ISS})):為0.101。
- 總柵極電荷((Q{G(TOT)})):在不同的(V{GS})和(V{DS})條件下有不同的值,如(V{GS}=4.5V),(V{DS}=15V),(I{D}=30A)時為10.9nC。
開關(guān)特性
開關(guān)特性在脈沖測試(脈沖寬度300μs,占空比2%)下測量,且與工作結(jié)溫?zé)o關(guān)。不同的(V{GS})、(V{DS})、(I{D})和(R{G})條件下,開關(guān)時間(如導(dǎo)通延遲時間(t{d(ON)})、上升時間(t{r})、關(guān)斷延遲時間(t{d(OFF)})、下降時間(t{f}))有不同的值。
漏源二極管特性
- 正向二極管電壓((V{SD})):在不同溫度下有不同的值,如(T = 25^{circ}C),(V{GS}=0V),(I_{S}=10A)時為0.79 - 1.1V。
- 反向恢復(fù)時間((t{RR})):在(V{GS}=0V),(dI{S}/dt = 100A/μs),(I{S}=30A)時為31ns。
- 反向恢復(fù)電荷((Q_{RR})):為15nC。
典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線,包括導(dǎo)通區(qū)域特性、傳輸特性、導(dǎo)通電阻與柵源電壓關(guān)系、導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓關(guān)系、導(dǎo)通電阻隨溫度變化、電容變化、柵源和漏源電壓與總電荷關(guān)系、電阻性開關(guān)時間隨柵極電阻變化、二極管正向電壓與電流關(guān)系、最大額定正向偏置安全工作區(qū)、最大雪崩能量與起始結(jié)溫關(guān)系、(g{FS})與(I{D})關(guān)系、雪崩特性、熱響應(yīng)等。這些曲線有助于工程師更直觀地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn),為電路設(shè)計提供參考。
封裝與訂購信息
封裝尺寸
該器件采用SO - 8FL封裝,文檔詳細(xì)給出了封裝的尺寸參數(shù),包括長度、寬度、高度等各個維度的最小值、標(biāo)稱值和最大值,同時還提供了封裝的頂視圖、側(cè)視圖和底視圖等機械圖,方便工程師進行PCB布局設(shè)計。
訂購信息
| 器件型號 | 封裝 | 包裝數(shù)量 |
|---|---|---|
| NTMFS4C028NT1G | SO - 8 FL(無鉛) | 1500/卷帶盤 |
| NTMFS4C028NT3G | SO - 8 FL(無鉛) | 5000/卷帶盤 |
應(yīng)用與總結(jié)
NTMFS4C028N憑借其低損耗、環(huán)保合規(guī)以及豐富的電氣特性,非常適合用于CPU電源輸送和DC - DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用。在實際設(shè)計中,工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求,結(jié)合器件的參數(shù)和典型特性曲線,合理選擇工作條件和散熱方案,以確保器件的性能和可靠性。同時,要注意器件的最大額定值,避免超過其極限參數(shù)導(dǎo)致器件損壞。大家在使用這款MOSFET時,是否遇到過一些特殊的問題或者有獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)??歡迎在評論區(qū)分享交流。
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MOSFET
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