安森美NVMFS5C670NL：高性能N溝道MOSFET的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，MOSFET是不可或缺的重要元件。今天，我們就來深入了解安森美（onsemi）推出的一款高性能N溝道MOSFET——NVMFS5C670NL。

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產(chǎn)品概述

NVMFS5C670NL是一款單N溝道功率MOSFET，采用DFN5/DFNW5封裝，額定電壓為60V，最大連續(xù)漏極電流可達(dá)71A，導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）在特定條件下低至6.1mΩ。該產(chǎn)品具有小尺寸、低導(dǎo)通損耗、低柵極電荷和電容等特點(diǎn)，適用于各種緊湊型設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品特性

緊湊設(shè)計(jì)

NVMFS5C670NL采用5x6mm的小尺寸封裝，為緊湊型設(shè)計(jì)提供了理想的解決方案。在空間有限的應(yīng)用中，如便攜式設(shè)備、小型電源模塊等，這種小尺寸封裝能夠有效節(jié)省電路板空間，提高設(shè)計(jì)的集成度。

低導(dǎo)通損耗

低RDS(ON)特性是該MOSFET的一大亮點(diǎn)。以8.8mΩ @ 4.5V、71A的參數(shù)為例，低導(dǎo)通電阻能夠顯著降低導(dǎo)通損耗，提高電源效率，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。這對(duì)于對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用，如電池供電設(shè)備，具有重要意義。

低柵極電荷和電容

低QG和電容特性有助于減少驅(qū)動(dòng)損耗，提高開關(guān)速度。在高頻開關(guān)應(yīng)用中，能夠降低開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的整體性能。例如，在開關(guān)電源中，快速的開關(guān)速度可以減少開關(guān)過程中的能量損失，提高電源的轉(zhuǎn)換效率。

可焊?jìng)?cè)翼選項(xiàng)

NVMFS5C670NLWF提供可焊?jìng)?cè)翼選項(xiàng)，這一設(shè)計(jì)增強(qiáng)了光學(xué)檢測(cè)的效果，有助于提高生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品的可靠性。

汽車級(jí)認(rèn)證

該產(chǎn)品通過了AEC - Q101認(rèn)證，并且具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力，適用于汽車電子等對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

電氣特性

最大額定值

在25°C的結(jié)溫條件下，該MOSFET的主要最大額定值如下：

• 漏源電壓（VDSS）：60V
• 柵源電壓（VGS）：±20V
• 連續(xù)漏極電流（ID）：在不同溫度和散熱條件下有所不同，如在TC = 25°C、RJC條件下為71A；在TA = 25°C、RJA條件下為17A。
• 功率耗散（PD）：同樣受溫度和散熱條件影響，如在TC = 25°C、RJC條件下為61W；在TA = 25°C、RJA條件下為3.6W。
• 脈沖漏極電流（IDM）：在TA = 25°C、tp = 10s時(shí)為440A。
• 工作結(jié)溫和存儲(chǔ)溫度范圍（TJ, Tstg）：-55°C至+175°C。

這些額定值為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考，確保MOSFET在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行。

電氣參數(shù)

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：在VGS = 0V、ID = 250μA時(shí)為60V，其溫度系數(shù)為27mV/°C。
• 零柵壓漏極電流（IDSS）：在VGS = 0V、VDS = 60V、TJ = 25°C時(shí)為10μA，在TJ = 125°C時(shí)為250μA。
• 柵源泄漏電流（IGSS）：在VDS = 0V、VGS = 20V時(shí)為100nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓（VGS(TH)）：在VGS = VDS、ID = 53A時(shí)，典型值為1.2 - 2.0V，其溫度系數(shù)為 - 4.7mV/°C。
• 漏源導(dǎo)通電阻（RDS(on)）：在VGS = 10V、ID = 35A時(shí)為5.1 - 6.1mΩ；在VGS = 4.5V、ID = 35A時(shí)為7.0 - 8.8mΩ。
• 正向跨導(dǎo)（gFS）：在VDS = 15V、ID = 35A時(shí)為82S。

電荷和電容特性

• 輸入電容（CISS）：在VGS = 0V、f = 1MHz、VDS = 25V時(shí)為1400pF。
• 輸出電容（COSS）：為690pF。
• 反向傳輸電容（CRSS）：為15pF。
• 總柵極電荷（QG(TOT)）：在VGS = 4.5V、VDS = 48V、ID = 35A時(shí)為9.0nC；在VGS = 10V、VDS = 48V、ID = 35A時(shí)為20nC。
• 閾值柵極電荷（QG(TH)）：為2.5nC。
• 柵源電荷（QGS）：為4.5nC。
• 柵漏電荷（QGD）：為2.0nC。
• 平臺(tái)電壓（VGP）：為3.1V。

開關(guān)特性

在VGS = 4.5V、VDS = 48V、ID = 35A、RG = 2.5Ω的條件下，開啟延遲時(shí)間（td(ON)）為60ns，上升時(shí)間（tr）為60ns，關(guān)斷延遲時(shí)間（td(OFF)）為15ns，下降時(shí)間（tf）為4ns。開關(guān)特性與工作結(jié)溫?zé)o關(guān)，這為設(shè)計(jì)帶來了一定的穩(wěn)定性。

漏源二極管特性

在TJ = 25°C、VGS = 0V、IS = 35A時(shí)，正向二極管電壓（VSD）為0.9 - 1.2V；在TJ = 125°C時(shí)為0.8V。反向恢復(fù)時(shí)間（tRR）為34ns，其中充電時(shí)間（ta）為17ns，放電時(shí)間（tb）為17ns，反向恢復(fù)電荷（QRR）為19nC。

典型特性

導(dǎo)通區(qū)域特性

從導(dǎo)通區(qū)域特性曲線可以看出，不同柵源電壓下，漏極電流隨漏源電壓的變化情況。隨著柵源電壓的升高，漏極電流增大，體現(xiàn)了MOSFET的導(dǎo)通特性。

傳輸特性

傳輸特性曲線展示了在不同結(jié)溫下，漏極電流與柵源電壓的關(guān)系?？梢园l(fā)現(xiàn)，結(jié)溫對(duì)漏極電流有一定的影響，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮溫度因素對(duì)MOSFET性能的影響。

導(dǎo)通電阻特性

導(dǎo)通電阻與柵源電壓和漏極電流的關(guān)系曲線表明，導(dǎo)通電阻隨著柵源電壓的升高而降低，隨著漏極電流的增大而略有增加。同時(shí)，導(dǎo)通電阻還會(huì)隨溫度的變化而變化，在實(shí)際應(yīng)用中需要注意溫度補(bǔ)償。

電容特性

電容特性曲線顯示了輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化情況。了解這些電容特性對(duì)于設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路和評(píng)估開關(guān)性能至關(guān)重要。

開關(guān)時(shí)間特性

開關(guān)時(shí)間隨柵極電阻的變化曲線反映了柵極電阻對(duì)開關(guān)速度的影響。工程師可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的柵極電阻，以優(yōu)化開關(guān)性能。

封裝信息

NVMFS5C670NL提供DFN5和DFNW5兩種封裝形式，并且給出了詳細(xì)的封裝尺寸和引腳定義。在進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)時(shí)，工程師需要根據(jù)封裝尺寸和引腳布局進(jìn)行合理的布線，確保MOSFET的正常工作。

訂購(gòu)信息

文檔中列出了不同型號(hào)的訂購(gòu)信息，包括器件標(biāo)記、封裝形式和包裝數(shù)量等。需要注意的是，部分器件已經(jīng)停產(chǎn)，在選擇時(shí)需要參考文檔中的相關(guān)表格。

總結(jié)

安森美NVMFS5C670NL MOSFET憑借其小尺寸、低導(dǎo)通損耗、低柵極電荷和電容等優(yōu)點(diǎn)，在緊湊型設(shè)計(jì)和對(duì)效率要求較高的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，其汽車級(jí)認(rèn)證也使其適用于汽車電子等對(duì)可靠性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。電子工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇該MOSFET，并結(jié)合其電氣特性和典型特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能和可靠性。你在使用MOSFET的過程中，有沒有遇到過一些特殊的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。