深入解析 onsemi NVTFS5C680NL 功率 MOSFET

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，功率 MOSFET 是至關(guān)重要的元件，它在各種電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。今天，我們就來(lái)深入解析 onsemi 公司的 NVTFS5C680NL 單通道 N 溝道功率 MOSFET。

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一、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

1. 緊湊設(shè)計(jì)

NVTFS5C680NL 采用了 3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封裝，這種緊湊的設(shè)計(jì)非常適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，能夠幫助工程師在有限的電路板空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的功能。

2. 低導(dǎo)通損耗

該 MOSFET 具有低 $R_{DS(on)}$ 特性，這意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，它的電阻較小，能夠有效減少傳導(dǎo)損耗，提高系統(tǒng)的效率。對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間工作的設(shè)備來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤為重要，可以降低功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

3. 低電容特性

低電容能夠減少驅(qū)動(dòng)損耗，使得 MOSFET 在開(kāi)關(guān)過(guò)程中更加高效。這不僅可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，還能降低驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)難度和成本。

4. 汽車級(jí)認(rèn)證

產(chǎn)品通過(guò)了 AEC - Q101 認(rèn)證，并且具備 PPAP 能力，這表明它符合汽車電子的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，可用于汽車電子系統(tǒng)中，為汽車的安全和可靠性提供保障。

5. 環(huán)保合規(guī)

NVTFS5C680NL 是無(wú)鉛產(chǎn)品，并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求，有助于企業(yè)滿足相關(guān)法規(guī)和市場(chǎng)需求。

二、關(guān)鍵參數(shù)解讀

1. 最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

2. 熱阻參數(shù)

這里要強(qiáng)調(diào)的是，熱阻會(huì)受到整個(gè)應(yīng)用環(huán)境的影響，并非固定值，僅在特定條件下有效。

3. 電氣特性

關(guān)斷特性

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

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓：$V_{GS(TH)}$ 典型值為 2.2 V。
• 漏源導(dǎo)通電阻：在 $V{GS} = 10 V$，$I{D} = 10 A$ 時(shí)，最大值為 26.5 mΩ；在 $V{GS} = 4.5 V$，$I{D} = 10 A$ 時(shí)，最大值為 42.5 mΩ。
• 正向跨導(dǎo)：在 $V{DS} = 15 V$，$I{D} = 10 A$ 時(shí)，最小值為 20 S。

電荷和電容特性

• 輸入電容：$C{iss}$ 在 $V{GS} = 0 V$，$f = 1.0 MHz$ 時(shí)為 327 pF。
• 輸出電容：$C{oss}$ 在 $V{DS} = 25 V$ 時(shí)為 161 pF。
• 反向傳輸電容：$C_{rss}$ 為 6.0 pF。
• 總柵極電荷：在 $V{GS} = 4.5 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 10 A$ 時(shí)為 2.9 nC；在 $V{GS} = 10 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 10 A$ 時(shí)為 6.0 nC。

開(kāi)關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間：$t_{d(on)}$ 為 6.5 ns。
• 上升時(shí)間：$t_{r}$ 為 25 ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間：$t_{d(off)}$ 為 13 ns。
• 下降時(shí)間：$t_{f}$ 為 23 ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓：在 $I{S} = 10 A$，$T{J} = 25^{circ}C$ 時(shí)為 0.8 V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間：在 $I_{S} = 10 A$ 時(shí)為 17 ns。
• 反向恢復(fù)電荷：$Q_{RR}$ 為 7.0 nC。

三、典型特性曲線

文檔中給出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、漏源泄漏電流與電壓關(guān)系、電容變化、柵源與總電荷關(guān)系、電阻性開(kāi)關(guān)時(shí)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)、雪崩時(shí) $I_{PEAK}$ 與時(shí)間關(guān)系以及熱特性等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解器件在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

四、訂購(gòu)信息

NVTFS5C680NL 有不同的標(biāo)記和封裝形式，如 NVTFS5C680NLTAG 采用 WDFN8 封裝，NVTFS5C680NLWFTAG、NVTFS5C680NLWFETAG 采用 WDFNW8 封裝，均為無(wú)鉛封裝，每盤 1500 個(gè)。具體的訂購(gòu)、標(biāo)記和運(yùn)輸信息可在數(shù)據(jù)手冊(cè)第 5 頁(yè)的封裝尺寸部分查看。

五、機(jī)械尺寸和焊接信息

文檔提供了 WDFN8 和 WDFNW8 兩種封裝的機(jī)械尺寸圖和詳細(xì)尺寸參數(shù)，包括長(zhǎng)度、寬度、高度等，同時(shí)還給出了通用標(biāo)記圖和推薦的焊接腳印。對(duì)于焊接細(xì)節(jié)，可下載 onsemi 焊接和安裝技術(shù)參考手冊(cè)（SOLDERRM/D）獲取更多信息。

六、總結(jié)與思考

NVTFS5C680NL 功率 MOSFET 憑借其緊湊的設(shè)計(jì)、低導(dǎo)通損耗、低電容特性以及汽車級(jí)認(rèn)證等優(yōu)勢(shì)，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域具有很大的吸引力。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，仔細(xì)考慮器件的各項(xiàng)參數(shù)和特性，確保其能夠滿足系統(tǒng)的性能要求。同時(shí)，也要關(guān)注熱管理、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等方面，以充分發(fā)揮器件的性能。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似 MOSFET 的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。