onsemi NVTFS5C658NL MOSFET：高效性能與緊湊設(shè)計(jì)的完美結(jié)合

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，MOSFET作為關(guān)鍵的功率器件，其性能和特性對(duì)整個(gè)電路的效率和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。今天，我們就來(lái)深入了解一下onsemi推出的NVTFS5C658NL這款N溝道功率MOSFET，看看它有哪些獨(dú)特之處。

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一、產(chǎn)品概述

NVTFS5C658NL是一款60V、5.0mΩ、109A的單N溝道功率MOSFET。它采用了小尺寸封裝（3.3 x 3.3 mm），非常適合緊湊設(shè)計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，該器件具有低導(dǎo)通電阻（$R_{DS(on)}$）和低電容的特點(diǎn)，能夠有效降低傳導(dǎo)損耗和驅(qū)動(dòng)損耗，提高電路的整體效率。此外，NVTFS5C658NLWF版本還具備可焊?jìng)?cè)翼，并且通過(guò)了AEC - Q101認(rèn)證，可提供PPAP文件，符合汽車(chē)級(jí)應(yīng)用的要求。

二、關(guān)鍵參數(shù)與特性

1. 最大額定值

在$T_{J}=25^{circ} C$的條件下，該MOSFET的一些重要最大額定值如下：

• 漏源電壓（$V_{DSS}$）：77V
• 連續(xù)漏極電流（$I{D}$）：在$T{C}=25^{circ}C$時(shí)為18A，在$T_{A}=100^{circ}C$時(shí)為15A
• 功率耗散（$P{D}$）：在$T{A}=25^{circ} C$時(shí)為57W
• 脈沖漏極電流（$T{A}=25^{circ}C,t{p}=10mu s$）：具體數(shù)值文檔未明確給出
• 源極電流（體二極管）：文檔未明確給出具體參數(shù)
• 焊接時(shí)引腳溫度（距外殼1/8"處，持續(xù)10s）：260°C

2. 電氣特性

關(guān)斷特性

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

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓（$V{GS(TH)}$）：在$V{GS} = V{DS}$，$I{D} = 75 μA$時(shí)，最小值為1.2V，最大值為2.2V。
• 導(dǎo)通電阻（$R{DS(on)}$）：在$V{GS}=10V$時(shí)為4.2 - 5.0mΩ；在$V_{GS}=4.5V$時(shí)為5.8 - 7.3mΩ。
• 正向跨導(dǎo)：文檔未明確給出具體數(shù)值，但有相關(guān)測(cè)試條件。

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1935pF。
• 輸出電容（$C{oss}$）：在$V{DS} = 25 V$時(shí)為890pF。
• 反向傳輸電容（$C_{rss}$）：為16pF。
• 總柵極電荷（$Q{G(TOT)}$）：在$V{GS} = 4.5 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 50 A$時(shí)為12nC；在$V{GS} = 10 V$，$V{DS} = 48 V$，$I_{D} = 50 A$時(shí)為27nC。
• 閾值柵極電荷（$Q_{G(TH)}$）：為3.5nC。
• 柵源電荷（$Q_{GS}$）：為7nC。
• 柵漏電荷（$Q_{GD}$）：為2.4nC。

開(kāi)關(guān)特性

• 開(kāi)通延遲時(shí)間（$t_{d(on)}$）：為16ns。
• 上升時(shí)間（$t{r}$）：在$V{GS} = 4.5 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 50 A$時(shí)為96ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間（$t_{d(off)}$）：為36ns。
• 下降時(shí)間（$t_{f}$）：為105ns。

漏源二極管特性

• 正向壓降：在$I_{S} = 50 A$時(shí)為0.9V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間（$t{RR}$）：文檔未明確給出具體數(shù)值，但給出了測(cè)試條件$V{GS}=0 V$，$dI_{S} / dt=100 A / mu s$。
• 電荷時(shí)間（$t_{a}$）：為18ns。
• 反向恢復(fù)電荷（$Q_{RR}$）：文檔未明確給出具體數(shù)值。

3. 典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，直觀地展示了該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)：

• 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線：展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關(guān)系。
• 傳輸特性曲線：體現(xiàn)了在不同結(jié)溫下，漏極電流與柵源電壓的關(guān)系。
• 導(dǎo)通電阻與柵源電壓關(guān)系曲線：顯示了導(dǎo)通電阻隨柵源電壓的變化情況。
• 導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓關(guān)系曲線：反映了導(dǎo)通電阻在不同漏極電流和柵極電壓下的變化。
• 導(dǎo)通電阻隨溫度變化曲線：表明了導(dǎo)通電阻隨結(jié)溫的變化趨勢(shì)。
• 漏源泄漏電流與電壓關(guān)系曲線：展示了漏源泄漏電流隨漏源電壓的變化。
• 電容變化曲線：呈現(xiàn)了輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。
• 柵源和漏源電壓與總電荷關(guān)系曲線：體現(xiàn)了柵源和漏源電壓與總柵極電荷的關(guān)系。
• 電阻性開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻變化曲線：展示了開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻的變化。
• 二極管正向電壓與電流關(guān)系曲線：反映了二極管正向電壓與電流的關(guān)系。
• 最大額定正向偏置安全工作區(qū)曲線：給出了在不同條件下的最大額定正向偏置安全工作范圍。
• 最大漏極電流與雪崩時(shí)間關(guān)系曲線：展示了最大漏極電流隨雪崩時(shí)間的變化。
• 熱特性曲線：體現(xiàn)了熱阻隨脈沖時(shí)間的變化。

三、封裝與訂購(gòu)信息

1. 封裝尺寸

該MOSFET有WDFN8和WDFNW8兩種封裝形式，文檔詳細(xì)給出了這兩種封裝的機(jī)械尺寸圖和具體尺寸參數(shù)，包括長(zhǎng)度、寬度、高度等，并且標(biāo)注了公差范圍。這些尺寸信息對(duì)于PCB設(shè)計(jì)和布局非常重要，工程師可以根據(jù)這些信息確保器件能夠正確安裝和焊接。

2. 訂購(gòu)信息

提供了兩種具體型號(hào)的訂購(gòu)信息：

• NVTFS5C658NLTAG：標(biāo)記為658L，采用WDFN8（無(wú)鉛）封裝，每盤(pán)1500個(gè)，采用帶盤(pán)包裝。
• NVTFS5C658NLWFTAG：標(biāo)記為58LW，采用WDFNW8（無(wú)鉛）封裝，每盤(pán)1500個(gè)，采用帶盤(pán)包裝。

四、應(yīng)用與注意事項(xiàng)

1. 應(yīng)用場(chǎng)景

由于NVTFS5C658NL具有低導(dǎo)通電阻、低電容和小尺寸等特點(diǎn)，它非常適合用于需要高效功率轉(zhuǎn)換和緊湊設(shè)計(jì)的應(yīng)用，如開(kāi)關(guān)電源、DC - DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。

2. 注意事項(xiàng)

• 應(yīng)力超過(guò)最大額定值表中列出的數(shù)值可能會(huì)損壞器件。如果超過(guò)這些限制，不能保證器件的功能正常，可能會(huì)發(fā)生損壞并影響可靠性。
• 熱阻值會(huì)受到整個(gè)應(yīng)用環(huán)境的影響，不是常數(shù)，僅在特定條件下有效。
• 產(chǎn)品的參數(shù)性能是在列出的測(cè)試條件下給出的，如果在不同條件下運(yùn)行，電氣特性可能無(wú)法準(zhǔn)確反映產(chǎn)品性能。
• 脈沖測(cè)試時(shí)，脈沖寬度應(yīng)≤300μs，占空比應(yīng)≤2%。
• 開(kāi)關(guān)特性與工作結(jié)溫?zé)o關(guān)。

五、總結(jié)

onsemi的NVTFS5C658NL MOSFET以其出色的性能和緊湊的設(shè)計(jì)，為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合該器件的參數(shù)和特性，合理地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和布局，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)換。同時(shí)，在使用過(guò)程中，一定要注意遵循文檔中的注意事項(xiàng)，確保器件的正常工作和可靠性。你在使用MOSFET的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。