Onsemi NTMFS6H801N MOSFET：高性能單通道N溝道功率器件解析

在電子工程師的設(shè)計(jì)工作中，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）是一種極為常見(jiàn)且關(guān)鍵的功率器件。今天我們就來(lái)詳細(xì)探討一下Onsemi公司的NTMFS6H801N MOSFET，它是一款單通道N溝道功率MOSFET，具備諸多出色的特性，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

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產(chǎn)品特性

緊湊設(shè)計(jì)

NTMFS6H801N采用了5x6 mm的小尺寸封裝，這對(duì)于追求緊湊設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)非常友好。在如今電子產(chǎn)品不斷向小型化、集成化發(fā)展的趨勢(shì)下，這種小尺寸封裝能夠有效節(jié)省電路板空間，為設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的靈活性。

低損耗特性

• 低導(dǎo)通電阻：其低 $R_{DS(on)}$ 特性能夠最大程度地減少導(dǎo)通損耗，提高功率轉(zhuǎn)換效率。這意味著在電路中使用該MOSFET時(shí)，能夠降低能量損耗，減少發(fā)熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
• 低柵極電荷和電容：低 $Q_{G}$ 和電容特性可以最大程度地減少驅(qū)動(dòng)損耗，降低對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求，同時(shí)提高開(kāi)關(guān)速度，使電路能夠更高效地工作。

環(huán)保合規(guī)

該器件為無(wú)鉛產(chǎn)品，并且符合RoHS（有害物質(zhì)限制）標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)保的趨勢(shì)。

主要參數(shù)

最大額定值

需要注意的是，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)導(dǎo)致器件損壞并影響可靠性。

熱阻參數(shù)

整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響所示的熱阻值，它們不是常數(shù)，僅在特定條件下有效。該器件采用表面貼裝在FR4板上，使用 $650 mm^{2}$、2 oz. 的銅焊盤。

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(shí)，為80 V。
• 零柵壓漏極電流 $I_{DSS}$：在 $V{GS}=0 V$，$V{DS}=80 V$ 時(shí)，有相應(yīng)的數(shù)值。
• 漏源擊穿電壓溫度系數(shù)：$V{(BR)DSS}/Delta T{J}$ 為 $mV/^{circ}C$。
• 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

• 閾值電壓 $V_{GS(TH)}$：典型值為4.0 V。
• 正向跨導(dǎo)：在 $V{DS}=15 V$，$I{D}=50 A$ 時(shí)，有相應(yīng)的數(shù)值。

電荷、電容和柵極電阻

• 輸入電容 $C_{ISS}$：4120 pF。
• 輸出電容 $C_{OSS}$：586 pF。
• 反向傳輸電容 $C_{RSS}$：22 pF。
• 輸出電荷 $Q_{OSS}$：87 nC。
• 總柵極電荷 $Q_{G(TOT)}$：64 nC。
• 閾值柵極電荷 $Q_{G(TH)}$：11 nC。
• 柵源電荷 $Q_{GS}$：19 nC。
• 柵漏電荷 $Q_{GD}$：13 nC。
• 平臺(tái)電壓 $V_{GP}$：5.0 V。

開(kāi)關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間 $t_{d(ON)}$：25 ns。
• 上升時(shí)間 $t_{r}$：74 ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間 $t_{d(OFF)}$：70 ns。
• 下降時(shí)間 $t_{f}$：19 ns。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓 $V_{SD}$：在 $T{J}=25^{circ}C$，$V{GS}=0 V$，$I{S}=50 A$ 時(shí)，為0.8 - 1.2 V；在 $T{J}=125^{circ}C$ 時(shí)，為0.7 V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間 $t_{RR}$：64 ns。
• 充電時(shí)間 $t_{a}$：36 ns。
• 放電時(shí)間 $t_$：28 ns。
• 反向恢復(fù)電荷 $Q_{RR}$：98 nC。

典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，這些曲線能夠幫助工程師更好地了解該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 $V{GS}$ 下，漏極電流 $I{D}$ 與漏源電壓 $V_{DS}$ 的關(guān)系。
• 傳輸特性曲線：體現(xiàn)了不同結(jié)溫 $T{J}$ 下，漏極電流 $I{D}$ 與柵源電壓 $V_{GS}$ 的關(guān)系。
• 導(dǎo)通電阻與柵源電壓關(guān)系曲線：可以看到導(dǎo)通電阻 $R{DS(on)}$ 隨柵源電壓 $V{GS}$ 的變化情況。
• 導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵壓關(guān)系曲線：反映了導(dǎo)通電阻 $R{DS(on)}$ 與漏極電流 $I{D}$ 和柵壓的關(guān)系。
• 導(dǎo)通電阻隨溫度變化曲線：顯示了導(dǎo)通電阻 $R{DS(on)}$ 隨結(jié)溫 $T{J}$ 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 $I{DSS}$ 與漏源電壓 $V{DS}$ 的關(guān)系。
• 電容變化曲線：體現(xiàn)了輸入電容 $C{ISS}$、輸出電容 $C{OSS}$ 和反向傳輸電容 $C{RSS}$ 隨漏源電壓 $V{DS}$ 的變化情況。
• 柵源與總電荷關(guān)系曲線：給出了柵源電荷 $Q{GS}$ 和柵漏電荷 $Q{GD}$ 與總柵極電荷 $Q_{G}$ 的關(guān)系。
• 電阻性開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻變化曲線：顯示了開(kāi)關(guān)時(shí)間隨柵極電阻 $R_{G}$ 的變化情況。
• 二極管正向電壓與電流關(guān)系曲線：展示了二極管正向電壓 $V{SD}$ 與源極電流 $I{S}$ 的關(guān)系。
• 最大額定正向偏置安全工作區(qū)曲線：幫助工程師確定器件在不同條件下的安全工作范圍。
• 雪崩電流與時(shí)間關(guān)系曲線：體現(xiàn)了雪崩電流 $I_{PEAK}$ 與雪崩時(shí)間的關(guān)系。
• 熱響應(yīng)曲線：包括瞬態(tài)熱阻抗 $R{θJA}(t)$ 和 $R{θJC}(t)$ 隨矩形脈沖持續(xù)時(shí)間 $t$ 的變化情況。

封裝與訂購(gòu)信息

封裝

該器件采用DFN5（SO - 8FL）封裝，文檔中給出了詳細(xì)的機(jī)械尺寸圖和封裝尺寸參數(shù)，方便工程師進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。

訂購(gòu)信息

具體的器件型號(hào)為NTMFS6H801NT1G，標(biāo)記為6H801N，采用DFN5（無(wú)鉛）封裝，以1500個(gè)/卷帶和卷軸的方式發(fā)貨。

總結(jié)

Onsemi的NTMFS6H801N MOSFET憑借其緊湊的設(shè)計(jì)、低損耗特性和出色的電氣性能，在功率電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)，可以根據(jù)其參數(shù)和典型特性曲線，合理選擇和使用該器件，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。同時(shí)，在使用過(guò)程中，一定要注意不要超過(guò)其最大額定值，以確保器件的正常工作和可靠性。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似MOSFET的選型和使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。