安森美NTPF190N65S3HF MOSFET:高效電源設(shè)計的理想之選
在電子工程師的日常工作中,選擇合適的MOSFET對于電源系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。今天,我將為大家詳細(xì)介紹安森美(onsemi)的NTPF190N65S3HF MOSFET,這是一款具有出色性能的N溝道功率MOSFET,適用于多種電源應(yīng)用。
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一、產(chǎn)品概述
NTPF190N65S3HF屬于安森美的SUPERFET III系列MOSFET,這是該公司全新的高壓超結(jié)(SJ)MOSFET家族。該系列采用電荷平衡技術(shù),實(shí)現(xiàn)了極低的導(dǎo)通電阻和較低的柵極電荷性能,能夠有效降低傳導(dǎo)損耗,提供卓越的開關(guān)性能,并能承受極高的dv/dt速率。此外,其優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能可去除額外組件,提高系統(tǒng)可靠性,非常適合用于各種追求小型化和高效率的電源系統(tǒng)。
二、產(chǎn)品特性
1. 電氣性能優(yōu)越
- 耐壓與電流能力:漏源極電壓(VDSS)可達(dá)650V,連續(xù)漏極電流(ID)在Tc = 25°C時為20A,Tc = 100°C時為12.7A,脈沖漏極電流(IDM)可達(dá)50A,能滿足多種高電壓、大電流的應(yīng)用需求。
- 低導(dǎo)通電阻:典型的靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻(RDS(on))為152mΩ,最大為190mΩ(VGS = 10V,ID = 10A),可有效降低導(dǎo)通損耗,提高電源效率。
- 低柵極電荷:總柵極電荷(Qg(tot))在10V時典型值為34nC,低柵極電荷有助于減少開關(guān)損耗,提高開關(guān)速度。
- 低輸出電容:有效輸出電容(Coss(eff.))典型值為316pF,低輸出電容可降低開關(guān)過程中的能量損耗。
2. 可靠性高
- 雪崩測試:經(jīng)過100%雪崩測試,單脈沖雪崩能量(EAS)為220mJ,雪崩電流(IAS)為3.7A,具有良好的抗雪崩能力,能在惡劣的工作環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。
- 溫度范圍廣:工作和存儲溫度范圍為 -55°C至 +150°C,可適應(yīng)不同的使用環(huán)境。
3. 環(huán)保合規(guī)
該器件為無鉛產(chǎn)品,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn),滿足環(huán)保要求。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
NTPF190N65S3HF MOSFET適用于多種電源應(yīng)用,包括:
- 計算/顯示電源:為計算機(jī)和顯示器的電源提供高效穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)換。
- 電信/服務(wù)器電源:滿足電信設(shè)備和服務(wù)器對電源可靠性和高效率的要求。
- 工業(yè)電源:適用于工業(yè)設(shè)備的電源系統(tǒng),提供可靠的電力支持。
- 照明/充電器/適配器:可用于照明設(shè)備、充電器和適配器等,提高電源效率和性能。
四、絕對最大額定值
| 在使用NTPF190N65S3HF時,需要注意其絕對最大額定值,避免超過這些限制而損壞器件。以下是一些關(guān)鍵的絕對最大額定值參數(shù): | 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏源極電壓 | VDSS | 650 | V | |
| 柵源極電壓(DC) | VGSS | ±30 | V | |
| 柵源極電壓(AC,f > 1Hz) | VGSS | ±30 | V | |
| 連續(xù)漏極電流(Tc = 25°C) | ID | 20* | A | |
| 連續(xù)漏極電流(Tc = 100°C) | ID | 12.7* | A | |
| 脈沖漏極電流 | IDM | 50* | A | |
| 單脈沖雪崩能量 | EAS | 220 | mJ | |
| 雪崩電流 | IAS | 3.7 | A | |
| 重復(fù)雪崩能量 | EAR | 0.36 | mJ | |
| MOSFET dv/dt | dv/dt | 100 | V/ns | |
| 峰值二極管恢復(fù)dv/dt | - | 50 | - | |
| 功率耗散(Tc = 25°C) | PD | 36 | W | |
| 25°C以上降額 | - | 0.29 | W/°C | |
| 工作和存儲溫度范圍 | TJ, TSTG | -55 to +150 | °C | |
| 焊接時最大引腳溫度(距外殼1/8″,5秒) | TL | 300 | °C |
注:*漏極電流受最大結(jié)溫限制。
五、熱特性
| 熱特性對于MOSFET的性能和可靠性至關(guān)重要。NTPF190N65S3HF的熱阻參數(shù)如下: | 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 結(jié)到外殼熱阻(最大) | ReJC | 3.5 | °C/W | |
| 結(jié)到環(huán)境熱阻(最大) | RBJA | 62.5 | °C/W |
在設(shè)計散熱方案時,需要考慮這些熱阻參數(shù),確保器件在工作過程中不會過熱。
六、封裝與標(biāo)記信息
| NTPF190N65S3HF采用TO - 220 FULLPAK封裝,這種封裝具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性。其標(biāo)記信息如下: | 標(biāo)記內(nèi)容 | 含義 |
|---|---|---|
| T190N65S3HF | 特定器件代碼 | |
| A | 組裝地點(diǎn) | |
| YWW | 日期代碼(年和周) | |
| ZZ | 組裝批次 |
七、典型特性曲線分析
數(shù)據(jù)手冊中提供了多個典型特性曲線,這些曲線對于理解器件的性能和工作特性非常有幫助。以下是一些關(guān)鍵曲線的分析:
1. 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。通過該曲線可以了解器件在導(dǎo)通狀態(tài)下的電流承載能力和電壓降情況。
2. 傳輸特性曲線(圖2)
反映了漏極電流與柵源電壓的關(guān)系,不同結(jié)溫下的曲線可以幫助我們了解溫度對器件傳輸特性的影響。
3. 導(dǎo)通電阻變化曲線(圖3)
顯示了導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵源電壓的變化情況。在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以根據(jù)負(fù)載電流和柵源電壓選擇合適的工作點(diǎn),以降低導(dǎo)通損耗。
4. 體二極管正向電壓變化曲線(圖4)
展示了體二極管正向電壓隨源極電流和溫度的變化。了解體二極管的特性對于設(shè)計反向電流保護(hù)和續(xù)流電路非常重要。
5. 電容特性曲線(圖5)
給出了輸入電容(Ciss)、輸出電容(Coss)等電容參數(shù)隨漏源電壓的變化情況。電容特性會影響器件的開關(guān)速度和開關(guān)損耗。
6. 柵極電荷特性曲線(圖6)
反映了總柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系。柵極電荷的大小直接影響器件的開關(guān)速度和驅(qū)動功耗。
八、總結(jié)
安森美的NTPF190N65S3HF MOSFET憑借其出色的電氣性能、高可靠性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,成為電子工程師在電源設(shè)計中的理想選擇。在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要根據(jù)具體的設(shè)計要求,合理選擇器件的工作參數(shù),并注意其絕對最大額定值和熱特性,以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。同時,通過分析典型特性曲線,我們可以更好地理解器件的工作特性,優(yōu)化電路設(shè)計。大家在使用這款MOSFET的過程中,有沒有遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評論區(qū)分享交流。
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