深入解析 onsemi NVTFS004N04C N 溝道 MOSFET

在電子設(shè)計領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率器件，其性能對整個電路的效率和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。今天，我們將深入探討 onsemi 推出的 NVTFS004N04C N 溝道 MOSFET，詳細分析其特性、參數(shù)以及應(yīng)用場景。

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產(chǎn)品概述

NVTFS004N04C 是一款單 N 溝道功率 MOSFET，具有 40V 的漏源擊穿電壓（V(BR)DSS），最大漏源導(dǎo)通電阻（RDS(on)）為 4.9 mΩ（在 10V 柵源電壓下），最大連續(xù)漏極電流（ID MAX）可達 77A。該器件采用 3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封裝，非常適合緊湊型設(shè)計。

產(chǎn)品特性

小尺寸封裝

3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封裝，為緊湊型設(shè)計提供了可能。在空間受限的應(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 PCB 空間，提高設(shè)計的集成度。

低導(dǎo)通電阻

低 RDS(on) 特性可最大限度地減少傳導(dǎo)損耗，提高功率轉(zhuǎn)換效率。在高功率應(yīng)用中，降低傳導(dǎo)損耗意味著減少發(fā)熱，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

低電容

低電容特性可最大限度地減少驅(qū)動損耗，降低開關(guān)過程中的能量損失。這對于高頻應(yīng)用尤為重要，能夠提高開關(guān)速度，降低開關(guān)損耗。

AEC - Q101 認證

該器件通過了 AEC - Q101 認證，并具備 PPAP 能力，適用于汽車電子等對可靠性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域。

環(huán)保合規(guī)

NVTFS004N04C 為無鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標準，滿足環(huán)保要求。

最大額定值

電壓額定值

• 漏源電壓（VDSS）：40V
• 柵源電壓（VGS）：±20V

電流額定值

• 連續(xù)漏極電流（ID）：在不同溫度下有不同的值，如在 TC = 25°C 時為 77A，TC = 100°C 時為 43A；在 TA = 25°C 時為 18A，TA = 100°C 時為 13A。
• 脈沖漏極電流（IDM）：在 TA = 25°C，tp = 10 s 時為 338A。

功率額定值

• 功率耗散（PD）：在不同溫度和散熱條件下有不同的值，如在 TC = 25°C 時為 55W，TC = 100°C 時為 18W；在 TA = 25°C 時為 3.2W，TA = 100°C 時為 1.6W。

溫度范圍

• 工作結(jié)溫和存儲溫度范圍（TJ, Tstg）：-55 至 +175°C

其他額定值

• 源極電流（體二極管）（IS）：45.5A
• 單脈沖漏源雪崩能量（EAS）：122 mJ（IL(pk) = 5.2A）
• 焊接用引腳溫度（TL）：260°C（1/8″ 離外殼 10 s）

需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

熱阻額定值

結(jié)到外殼熱阻（RJC）

穩(wěn)態(tài)下為 2.7 °C/W

結(jié)到環(huán)境熱阻（RJA）

穩(wěn)態(tài)下為 47.4 °C/W

熱阻受整個應(yīng)用環(huán)境的影響，并非恒定值，僅在特定條件下有效。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：40V（VGS = 0V，ID = 250μA）
• 零柵壓漏極電流（IDSS）：在 TJ = 25°C 時最大為 10μA，在 TJ = 125°C 時最大為 250μA
• 柵源泄漏電流（IGSS）：在 VDS = 0V，VGS = 20V 時最大為 100nA

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓（VGS(TH)）：2.5 - 3.5V（VGS = VDS，ID = 50μA）
• 漏源導(dǎo)通電阻（RDS(on)）：在 VGS = 10V，ID = 35A 時，典型值為 4.1mΩ，最大值為 4.9mΩ
• 正向跨導(dǎo)（gFS）：在 VDS = 15V，ID = 35A 時為 57S

電荷和電容特性

• 輸入電容（Ciss）：在 VGS = 0V，f = 1.0 MHz，VDS = 25V 時為 1150pF
• 輸出電容（Coss）：600pF
• 反向傳輸電容（Crss）：25pF
• 閾值柵極電荷（QG(TH)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 3.7nC
• 柵源電荷（QGS）：5.7nC
• 柵漏電荷（QGD）：3.0nC
• 總柵極電荷（QG(TOT)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 18nC

開關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時間（td(on)）：在 VGS = 10V，VDS = 32V，ID = 35A 時為 12ns
• 上升時間（tr）：80ns
• 關(guān)斷延遲時間（td(off)）：26ns
• 下降時間（tf）：8ns

漏源二極管特性

• 源漏電壓（VSD）：在 VGS = 0V，Is = 35A，TJ = 25°C 時為 1.2V
• 放電時間（tb）：17ns
• 反向恢復(fù)電荷（QRR）：18nC

典型特性

導(dǎo)通區(qū)域特性

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

顯示了在不同結(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

呈現(xiàn)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

展示了導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的相互影響。

導(dǎo)通電阻隨溫度變化特性

反映了導(dǎo)通電阻隨結(jié)溫的變化趨勢。

漏源泄漏電流與電壓關(guān)系

顯示了漏源泄漏電流隨漏源電壓的變化情況。

電容變化特性

呈現(xiàn)了輸入、輸出和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。

柵源電壓與總電荷關(guān)系

展示了柵源電壓與總柵極電荷的關(guān)系。

電阻性開關(guān)時間與柵極電阻變化關(guān)系

反映了開關(guān)時間隨柵極電阻的變化情況。

二極管正向電壓與電流關(guān)系

顯示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)

展示了器件在不同條件下的安全工作范圍。

IPEAK 與雪崩時間關(guān)系

呈現(xiàn)了 IPEAK 隨雪崩時間的變化情況。

熱特性

展示了熱阻隨脈沖時間的變化情況。

器件訂購信息

提供了不同型號的器件標記、封裝和包裝方式，如 NVTFS004N04CTAG 04NC 采用 WDFN8 3.3x3.3, 0.65P 封裝，1500 個/卷帶包裝。

機械尺寸

詳細給出了 WDFN8 3.3x3.3, 0.65P 和 WDFNW8 3.3x3.3, 0.65P（Full - Cut 8FL WF）兩種封裝的尺寸信息，包括各部分的最小、標稱和最大尺寸，以及公差要求。

應(yīng)用場景思考

NVTFS004N04C 的這些特性使其適用于多種應(yīng)用場景，如開關(guān)電源、電機驅(qū)動、電池管理等。在開關(guān)電源中，其低導(dǎo)通電阻和低電容特性可提高電源效率；在電機驅(qū)動中，能夠快速響應(yīng)開關(guān)信號，實現(xiàn)高效的電機控制；在電池管理中，可有效降低功耗，延長電池使用壽命。

作為電子工程師，在設(shè)計電路時，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮器件的各項參數(shù)，確保電路的性能和可靠性。同時，也要關(guān)注器件的散熱設(shè)計，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢。你在實際應(yīng)用中是否遇到過類似 MOSFET 的選型和設(shè)計問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。