onsemi NTMFS5C670NL：60V N溝道功率MOSFET深度解析

在現(xiàn)代電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，功率MOSFET扮演著至關(guān)重要的角色，它們直接影響著設(shè)備的性能、效率和穩(wěn)定性。今天，我們就來(lái)深入了解一款由onsemi推出的高性能產(chǎn)品——NTMFS5C670NL，這是一款額定電壓為60V的N溝道功率MOSFET。

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產(chǎn)品概述

NTMFS5C670NL具有一系列出色的特性，使其在緊湊設(shè)計(jì)的應(yīng)用中表現(xiàn)卓越。它采用了5x6 mm的小尺寸封裝，為緊湊型設(shè)計(jì)提供了便利。同時(shí)，低導(dǎo)通電阻（$R{DS(on)}$）和低柵極電荷（$Q{G}$）及電容的特性，可減少傳導(dǎo)損耗和驅(qū)動(dòng)損耗。而且，該器件符合無(wú)鉛和RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

關(guān)鍵參數(shù)分析

最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會(huì)損壞器件，大家在設(shè)計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)格遵守這些參數(shù)限制。

熱阻參數(shù)

要知道，整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響熱阻值，這些值并非恒定不變，且僅在特定條件下有效。比如它是在采用$650mm^{2}$、2 oz Cu焊盤(pán)的FR4板上表面貼裝測(cè)得的。

電氣特性

截止特性

• 漏源擊穿電壓$V_{(BR)DSS}$：$V{GS}=0 V$，$I{D}=250mu A$時(shí)，為60V。
• 零柵壓漏極電流$I_{DSS}$：$V{GS}=0 V$，$V{DS}=60 V$，$T{J}=25 °C$時(shí)為10μA，$T{J}=125°C$時(shí)為250μA。
• 柵源泄漏電流$I_{GSS}$：$V{DS}=0 V$，$V{GS}= 20 V$時(shí)為100 nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓$V_{GS(TH)}$：$V{GS}=V{DS}$，$I_{D}= 53 A$時(shí)，典型值為1.2 - 2.0V。
• 閾值溫度系數(shù)$V{GS(TH)}/T{J}$：-4.7 mV/°C。
• 漏源導(dǎo)通電阻$R_{DS(on)}$：$V{GS}= 10 V$，$I{D}= 35 A$時(shí)，為5.1 - 6.1 mΩ；$V{GS}= 4.5 V$，$I{D}= 35 A$時(shí)，為7.0 - 8.8 mΩ。
• 正向跨導(dǎo)$g_{FS}$：$V{DS}= 15 V$，$I{D}= 35 A$時(shí)，為82 S。

電荷和電容特性

• 輸入電容$C_{ISS}$：$V{GS}= 0 V$，$f = 1 MHz$，$V{DS}= 25 V$時(shí)，為1400 pF。
• 輸出電容$C_{OSS}$：640 pF。
• 反向傳輸電容$C_{RSS}$：15 pF。
• 總柵極電荷$Q_{G(TOT)}$：$V{GS}= 4.5 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$時(shí)為9.0 nC；$V{GS}= 10 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$時(shí)為20 nC。

開(kāi)關(guān)特性

在$V{GS}= 4.5 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$，$R{G}= 2.5Omega$的條件下：

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間$t_{d(ON)}$為11 ns。
• 上升時(shí)間$t_{r}$為60 ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間$t_{d(OFF)}$為15 ns。
• 下降時(shí)間$t_{f}$為4 ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓$V_{SD}$：$V{GS}= 0 V$，$I{S}= 35 A$，$T{J}= 25°C$時(shí)為0.9 - 1.2V，$T{J}= 125°C$時(shí)為0.8V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間$t_{RR}$：34 ns。
• 反向恢復(fù)電荷$Q_{RR}$：19 nC。

典型特性曲線解讀

數(shù)據(jù)手冊(cè)中還給出了多個(gè)典型特性曲線，這些曲線對(duì)于我們深入了解器件性能至關(guān)重要。

• 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線（圖1）：展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關(guān)系，能幫助我們了解器件在導(dǎo)通狀態(tài)下的性能。大家在看這條曲線時(shí)，思考一下不同應(yīng)用場(chǎng)景下如何選擇合適的工作點(diǎn)？
• 轉(zhuǎn)移特性曲線（圖2）：呈現(xiàn)了不同結(jié)溫下，漏極電流與柵源電壓的關(guān)系，這有助于我們分析溫度對(duì)器件的影響。
• 導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系曲線（圖3）：直觀地反映了導(dǎo)通電阻隨柵源電壓的變化情況，對(duì)于優(yōu)化電路效率非常關(guān)鍵。
• 還有其他多條曲線，如電容隨漏源電壓的變化曲線、開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻的變化曲線等，都為我們提供了豐富的設(shè)計(jì)參考信息。

產(chǎn)品訂購(gòu)信息

機(jī)械封裝與尺寸

該器件采用DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封裝，并給出了詳細(xì)的尺寸標(biāo)注和公差要求。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，我們需嚴(yán)格按照這些尺寸進(jìn)行布局，確保焊接和安裝的準(zhǔn)確性。

綜上所述，onsemi的NTMFS5C670NL是一款性能優(yōu)異、參數(shù)豐富的N溝道功率MOSFET，在電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。大家在使用這款器件時(shí)，一定要充分理解其各項(xiàng)參數(shù)和特性，合理進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。你在實(shí)際應(yīng)用中是否使用過(guò)類(lèi)似的MOSFET呢？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)交流分享。