安森美NTMTSC1D5N08MC N溝道功率MOSFET深度解析

在電子設(shè)計領(lǐng)域，功率MOSFET是至關(guān)重要的元件，廣泛應(yīng)用于各種電源和功率轉(zhuǎn)換電路中。今天我們要深入探討安森美（onsemi）推出的NTMTSC1D5N08MC N溝道功率MOSFET，它具有諸多出色特性，能滿足多種應(yīng)用需求。

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產(chǎn)品特性

小型封裝與低損耗優(yōu)勢

NTMTSC1D5N08MC采用DFNW8雙散熱封裝，尺寸僅為8x8mm，為緊湊型設(shè)計提供了可能。其低導(dǎo)通電阻（$R{DS(on)}$）能有效降低傳導(dǎo)損耗，例如在VGS = 10V、ID = 80A時，$R{DS(on)}$典型值為1.10mΩ，最大值為1.56mΩ；在VGS = 6V、$I{D}=58 ~A$時，$R{DS(on)}$典型值為1.75mΩ，最大值為4.0mΩ。同時，低柵極電荷（$Q_{G}$）和電容可減少驅(qū)動損耗，提高效率。

環(huán)保合規(guī)

該器件符合無鉛、無鹵、無溴化阻燃劑（BFR Free）標(biāo)準(zhǔn)，且滿足RoHS指令要求，符合環(huán)保設(shè)計趨勢。

應(yīng)用領(lǐng)域

這款MOSFET適用于多種場景，如電動工具、電池驅(qū)動的吸塵器、無人機(jī)、物料搬運(yùn)設(shè)備、電池管理系統(tǒng)（BMS）/儲能以及家庭自動化等領(lǐng)域。其出色的性能能夠為這些應(yīng)用提供可靠的功率控制。

關(guān)鍵參數(shù)

最大額定值

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓$V{(BR)DSS}$：在$V{GS} = 0 V$，$I_{D} = 250 mu A$時為80V，溫度系數(shù)為82mV/°C。
• 零柵壓漏極電流$I{DSS}$：$T{J} = 25^{circ}C$時為1μA，$T_{J} = 125^{circ}C$時為250μA。
• 柵源泄漏電流$I{GSS}$：在$V{DS} = 0 V$，$V_{GS} = ±20 V$時為±100nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓$V{GS(TH)}$：在$V{GS}=V{DS}$，$I{D}=650 mu A$時，典型值為3.0V，范圍在2.0 - 4.0V。
• 負(fù)閾值溫度系數(shù)$V{GS(TH)TJ}$：$I{D}=650 mu A$時，相對于$25^{circ}C$為 -8.3mV/°C。
• 正向跨導(dǎo)$g{Fs}$：在$V{DS}=5 ~V$，$I_{D}=80 ~A$時為219S。
• 柵極電阻$R{G}$：$T{A}=25^{circ}C$時為0.9Ω。

電荷、電容與柵極電阻

• 輸入電容$C{ISS}$：在$V{GS} = 0 V$，$f = 1 MHz$，$V_{DS} = 40 V$時，典型值為7420pF，最大值為10400pF。
• 輸出電容$C_{OSS}$：典型值為2555pF，最大值為3600pF。
• 反向傳輸電容$C_{RSS}$：典型值為101pF，最大值為175pF。
• 總柵極電荷$Q{G(TOT)}$：在$V{GS} = 10 V$，$V{DS} = 40 V$，$I{D} = 80 A$時，典型值為101nC，最大值為140nC。

開關(guān)特性

在$V{GS} = 10 V$時，開啟延遲時間$t{d(ON)}$為30ns，上升時間$t{r}$為24ns，關(guān)斷延遲時間$t{d(OFF)}$為69ns，下降時間$t_{f}$為31ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓$V{SD}$：在$V{GS} = 0V$，$I{S}=2A$時，典型值為0.7V，最大值為1.2V；在$V{GS} = 0 ~V$，$I_{S}=80 ~A$時，典型值為0.8V，最大值為1.3V。
• 反向恢復(fù)時間$t{rr}$：在$I{F}=40 ~A$，$di / dt=300 ~A / mu s$時，典型值為39ns，最大值為62ns；在$I_{F}=40 ~A$，$di / dt=1000 ~A / mu s$時，典型值為209ns，最大值為335ns。
• 反向恢復(fù)電荷$Q{rr}$：在$I{F}=40 ~A$，$di / dt=300 ~A / mu s$時，典型值為89nC，最大值為142nC；在$I_{F}=40 ~A$，$di / dt=1000 ~A / mu s$時，典型值為209nC，最大值為335nC。

典型特性曲線分析

導(dǎo)通區(qū)域特性

從導(dǎo)通區(qū)域特性曲線（圖1）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。這有助于工程師根據(jù)實際需求選擇合適的柵源電壓，以獲得所需的漏極電流。

歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓關(guān)系

歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系曲線（圖2）顯示，導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化趨勢。在實際設(shè)計中，可根據(jù)此曲線優(yōu)化電路，降低導(dǎo)通損耗。

歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫關(guān)系

歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系曲線（圖3）表明，導(dǎo)通電阻隨結(jié)溫升高而增大。工程師在設(shè)計時需要考慮結(jié)溫對導(dǎo)通電阻的影響，以確保器件在不同溫度環(huán)境下的性能穩(wěn)定。

導(dǎo)通電阻與柵源電壓關(guān)系

導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系曲線（圖4）可幫助工程師確定合適的柵源電壓，以實現(xiàn)較低的導(dǎo)通電阻，提高效率。

傳輸特性

傳輸特性曲線（圖5）展示了漏極電流隨柵源電壓的變化情況，對于理解器件的放大特性和開關(guān)特性非常重要。

源漏二極管正向電壓與源電流關(guān)系

源漏二極管正向電壓與源電流的關(guān)系曲線（圖6）可用于評估二極管的導(dǎo)通性能，在電路設(shè)計中合理選擇二極管的工作點(diǎn)。

柵極電荷特性

柵極電荷特性曲線（圖7）反映了柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系，對于設(shè)計驅(qū)動電路、優(yōu)化開關(guān)速度和降低驅(qū)動損耗具有重要意義。

電容與漏源電壓關(guān)系

電容與漏源電壓的關(guān)系曲線（圖8）顯示了電容隨漏源電壓的變化情況，有助于工程師理解器件的動態(tài)特性，優(yōu)化電路設(shè)計。

非鉗位電感開關(guān)能力

非鉗位電感開關(guān)能力曲線（圖9）展示了器件在不同溫度下的雪崩電流與雪崩時間的關(guān)系，可用于評估器件在感性負(fù)載下的可靠性。

最大連續(xù)漏極電流與殼溫關(guān)系

最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系曲線（圖10）表明，隨著殼溫升高，最大連續(xù)漏極電流會降低。工程師在設(shè)計散熱系統(tǒng)時需要參考此曲線，確保器件在安全的電流范圍內(nèi)工作。

正向偏置安全工作區(qū)

正向偏置安全工作區(qū)曲線（圖11）定義了器件在不同脈沖寬度和漏源電壓下的安全工作范圍，有助于工程師避免器件因過壓、過流而損壞。

單脈沖最大功率耗散

單脈沖最大功率耗散曲線（圖12）展示了器件在不同脈沖寬度下的最大功率耗散能力，可用于評估器件在脈沖工作模式下的性能。

瞬態(tài)熱阻抗

瞬態(tài)熱阻抗曲線（圖13）反映了器件在不同脈沖持續(xù)時間下的熱響應(yīng)特性，對于設(shè)計散熱系統(tǒng)和評估器件的熱穩(wěn)定性非常重要。

封裝與訂購信息

該器件采用DFNW8雙散熱封裝，標(biāo)記為N1D5N08，每盤3000個，采用卷帶包裝。關(guān)于卷帶規(guī)格的詳細(xì)信息，可參考BRD8011/D手冊。

總結(jié)

安森美NTMTSC1D5N08MC N溝道功率MOSFET憑借其小型封裝、低損耗、環(huán)保合規(guī)等特性，適用于多種應(yīng)用場景。工程師在設(shè)計時，需要綜合考慮其各項參數(shù)和典型特性曲線，合理選擇工作條件，以確保器件的性能和可靠性。同時，要注意器件的最大額定值，避免超過極限參數(shù)導(dǎo)致器件損壞。大家在實際應(yīng)用中，是否遇到過類似MOSFET的選型和使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。