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AN11158
理解功率 MOSFET 数据表参数
修订版:3 — 2013 年 1 月 7 日应用笔记
文档信息
信息 内容
关键词
MOSFET。
摘要
本应用笔记描述了功率 MOSFET 数据手册参数的内容
AN11158
本文档中所有信息均受法律免责声明保护。 © NXP B.V. 2013. 版权所有。
应用笔记 修订版:3 — 2013 年 1 月 7 日
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恩智浦半导体
AN11158
理解功率 MOSFET 数据表参数
修订记录
版本 日期 说明
v.3 20130107
更正了图片对照检索信息,在第 10 页增加了温度限定符
v.2 20120816
第二版
v.1 20120416
初版
AN11158
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应用笔记 修订版:3 — 2013 年 1 月 7 日
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恩智浦半导体
AN11158
理解功率 MOSFET 数据表参数
1. 前言
本用户手册解释恩智浦半导体公司的功率 MOSFET 数据手册中提供的参数和图表。其目标
是帮助工程师确定针对特定应用的最佳器件。
必须注意所列参数的使用条件,因为它们会随器件供应商的不同而有所不同。这些条件可能
会影响参数值,使得难以在不同供应商之间作出选择。整篇文档以 BUK7Y12-55B 数据手册
举例说明。 BUK7Y12-55B 是一款符合汽车工业标准的器件,采用 SOT669 (LFPAK56) 封
装,额定电压为 55 V。
该数据手册的布局代表了恩智浦功率 MOSFET 数据手册的一般布局情况。
恩智浦功率 MOSFET 针对特定应用而设计。例如,当主要考虑开关损耗时,便尽可能减少
开关电荷;而主要考虑导通损耗时,则尽可能降低导通电阻。
2. 数据手册技术部分
2.1 产品简介
本节提供器件概览,为设计人员提供器件适用性的关键信息。简介部分描述了所用的技术,
列出了关键特性和示例应用。
快速参考数据表包含目标应用的更多详细信息和关键参数。有关快速参考数据表的示例,参
见表
1 “快速参考数据”
描述参数的一般格式是给出正式符号,然后给出正确参数名称。所有相关条件和信息均在参
数名称后列出。参数值和数值的单位在最后两列中输入。所有条目均符合 IEC60747-8 标
准。
有关快速参考数据参数的详细描述,参见数据手册的特性部分。以下列表介绍并解释了某些
关键问题:
表 1. 快速参考数据
符号 参数 条件 最小
值
典型
值
最大
值
单位
V
DS
漏极 - 源极电压 T
j
≥ 25 °C ; T
j
≤ 175 °C
--55V
I
D
漏极电流 V
GS
= 10 V ; T
mb
= 25 °C ;
图
1
--61.8A
P
tot
总功耗 T
mb
= 25 °C ;表 3
--105W
静态特性
R
DS(on)
漏极 - 源极导通电阻 V
GS
= 10 V ; I
D
= 20 A ;
T
j
=25 °C;
-8.212mΩ
动态特性
Q
GD
栅极 - 漏极电荷 I
D
= 20 A ; V
DS
= 44 V ;
V
GS
= 10 V ;
- 14.8 - nC
雪崩耐受性
E
DS(AL)S
非重复漏极 - 源极雪崩能量 I
D
= 61.8 A ; V
sup
≤ 55 V ;
R
GS
= 50 Ω ; V
GS
= 10 V ;
T
j(init)
= 25 °C:未箝位
--129mJ
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恩智浦半导体
AN11158
理解功率 MOSFET 数据表参数
V
DS
- 器件在关断状态下,保证阻隔的漏极和源极之间的最大电压。本节数据手册涉及最常
用的温度范围,而非器件的全温度范围。
I
D
- 器件能承受的最大连续电流;底座持续保持在 25 °C,器件完全导通。在表 1 的示例中,
I
D
要求 V
GS
为 10 V。
P
tot
- 器件可消耗的最大连续功率;底座持续保持在 25 °C。
R
DS(on)
(漏极 - 源极导通电阻) - 在所描述的条件下,器件处于导通状态的典型和最大电
阻。R
DS(on)
会随结温 (T
j
) 和栅极 - 源极电压 (V
GS
) 的变化而大幅改变。数据手册提供图表,
帮助确定不同条件下的 R
DS(on)
值。
Q
GD
(栅极 - 漏极电荷) - 与开关损耗有关的重要开关参数;其他重要参数还有 Q
GS
和
Q
G(tot)
。 Q
GD
与 R
DS(on)
成反比,因此在 R
DS(on)
和 Q
GD
之间作出适当权衡对实现最佳电路
性能而言非常关键。
Q
OSS
(输出电荷)- 一个在现代 MOSFET 中越来越重要的开关参数;其他开关参数已经优
化。
E
DS(AL)S
(非重复漏极 - 源极雪崩能量)- 描述了超过器件额定 V
DS
值的任意电压峰值或脉
冲允许的最大电能。超过该额定值则可能导致器件损坏。该参数描述了通常称为“耐受性”
的特性,表示器件耐受过压事件的能力。
2.2 引脚配置信息
本节描述了器件的内部连接和一般布局。请注意,符号代表增强型 N 沟道 MOSFET,其源
极与本体相连,并且在源极和漏极之间并联一个二极管。并联二极管称为 “本体二极管”,
为功率 MOSFET 本身所固有。 N 沟道功率 MOSFET 在漏极和源极之间存在本体二极管,
如表
2 所示。
2.3 订购信息
订购部分提供如何订购器件的信息。
2.4 限值
限值表提供允许用于 MOSFET 的操作条件范围。条件根据 “绝对最大额定值体系
(IEC60134)”定义。这些条件以外的工作性能得不到保证,因此建议不要超出这些数值,否
则可能导致器件立即产生故障或缩短 MOSFET 使用寿命。给定的雪崩耐受性条件描述了可
超出 V
DS
额定值的限制条件。
若要计算限值如何随温度而改变,则需随所提供的降额曲线一同读取。
表 2. 引脚配置
引脚 符号 说明 外形简图 图形符号
1S
源极
2S
源极
3S
源极
4G
栅极
mb D
底座:与漏极相连
mb
1234
S
D
G
mbb076
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理解功率 MOSFET 数据表参数
BUK7Y12-55B 的限值表作为标准限值表的示例供参考,参见表 3。
[1] 单脉冲雪崩额定值受限于 175 °C 的最大结点温度
[2] 重复雪崩额定值受限于 170 °
C 的平均结点温度
[3] 更多信息,请参见应用笔记 AN10273
V
DS
(漏极 - 源极电压)- 在指定温度范围内,保证器件在关断状态下阻隔的漏极和源极之间
的最大电压。对于 BUK7Y12-55B 而言,其温度范围为 +25
°C 至 +175 °C。对于低于 25 °C
下的工作,由于雪崩击穿温度系数为正, V
DS
额定值下降。本文档的章节 2.4.1 论述了此
内容。
V
GS
(栅极 - 源极电压) - 指定器件阻断的栅极和源极之间的最大电压。某些恩智浦数据手
册指定不同的直流和脉冲 V
GS
值。此时,在最大 T
j
情况下,直流值在器件使用寿命期限内
保持恒定的栅极电压值,而较高的脉冲额定值则针对最大指定 T
j
下持续时间较短的指定累
积脉冲。
栅极氧化层的寿命随温度的增加和 / 或栅极电压的增加而降低。这表示较低结点温度下引述
的 V
GS
寿命或额定值远高于较高温度下的指定值。比较不同制造商的数据手册数值时,这
一点很重要。
V
DGR
(漏极 - 栅极电压)通常与 V
DS
额定值相等。
表 3. 限值
据 “绝对最大额定值体系
IEC 60134
”
符号 参数 条件 最小
值
典型
值
最大
值
单位
V
DS
漏极 - 源极电压 T
j
≥ 25 °C ; T
j
≤ 175 °C
--55V
V
DGR
漏极 - 栅极电压
R
GS
=20 kΩ --55V
V
GS
栅极 - 源极电压
−20 - +20 V
I
D
漏极电流 V
GS
= 10 V ; T
mb
= 25 °C ;
表
1 ;图 1
- - 61.8 A
V
GS
= 10 V ; T
mb
= 100 °C ;
表
1
- - 43.7 A
I
DM
峰值漏极电流 V
GS
= 10 V ; T
mb
= 25 °C ;
脉冲;图
1
- - 247 A
P
tot
总功耗
T
mb
= 25 °C - - 105 W
T
stg
存储温度
−55 - +175 °C
T
j
结点温度
−55 - +175 °C
源极 - 漏极二极管
I
S
源极电流
T
mb
= 25 °C - - 61.8 A
I
SM
峰值源极电流 t
p
≤ 10 μs ;脉冲;
T
mb
=25 °C
- - 247 A
雪崩耐受性
E
DS(AL)S
非重复漏极 - 源极雪
崩能量
I
D
= 61.8 A ; V
sup
≤ 55 V ;
R
GS
=50 Ω ; V
GS
= 10 V ;
T
j(init)
= 25 °C:未箝位
- - 129 mJ
E
DS(AL)R
重复漏极 - 源极雪崩
能量
参见图 3
[1][2][3]
--- mJ
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- baotong19672018-09-24Thank you very much!
frood88
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