Vishay SiRS5700DP N沟道MOSFET技术深度解析:性能优势与应用实践

描述

Vishay SiRS5700DP N沟道150V(D-S)MOSFET是一款TrenchFET®第五代功率MOSFET,具有非常低的RDS x Qg 品质因数(FOM)。Vishay SiRS5700DP优化了功率效率,器件的RDS(on) 可最大限度地降低导通期间的功率损耗,确保高效运行。该MOSFET经过100% Rg 和UIS测试,确保可靠性。该器件还可增强功率耗散并降低热阻(R thJC ),因此非常适用于高性能应用。

数据手册:*附件:Vishay SiRS5700DP N 沟道 150 V (D-S) MOSFET数据手册.pdf

特性

  • TrenchFET®第五代功率MOSFET
  • 超低RDS x Qg 品质因数(FOM)。
  • 领先的RDS(on) 可最大限度地降低导通时的功耗
  • 100%通过Rg 和UIS测试
  • 增强功率耗散和更低RthJC

应用电路

功率MOSFET

Vishay SiRS5700DP N沟道MOSFET技术深度解析:性能优势与应用实践

一、产品概述与核心特性

Vishay SiRS5700DP‌ 是一款采用先进TrenchFET® Gen V技术的N沟道功率MOSFET,专为高效能功率转换应用而设计。该器件采用PowerPAK® SO-8S封装,具有卓越的功率密度和散热性能。

关键电气参数:

  • 漏源电压‌:150 V
  • 最大导通电阻‌:在VGS = 10 V时仅0.0056 Ω,在VGS = 7.5 V时为0.0062 Ω
  • 典型栅极电荷‌:55 nC
  • 连续漏极电流‌:144 A

二、技术亮点深度分析

2.1 导通性能优化

该MOSFET的‌RDS(on) × Qg品质因数‌达到了行业领先水平,这种优化的FOM指标直接转化为:

  • 导通损耗显著降低‌:极低的导通电阻确保了在重载条件下的高效率运行
  • 开关性能优异‌:优化的栅极电荷保证了快速的开关切换速度
  • 热管理能力提升‌:改进的RthJC参数增强了器件的功率耗散能力

2.2 封装技术创新

PowerPAK SO-8S‌ 封装采用6.00 mm × 5.00 mm的紧凑尺寸,为高功率密度应用提供了理想解决方案。无引线设计优化了底部散热路径,但需注意终端暴露铜区域可能无法保证焊锡圆角。

三、极限参数与安全工作区

3.1 绝对最大额定值(TA = 25°C)

参数符号极限值单位
漏源电压VDS150V
连续漏极电流(TC = 25°C)ID144A
脉冲漏极电流IDM300A
最大功率耗散(TC = 70°C)PD68W

3.2 热阻特性

  • 结到环境热阻‌:典型10°C/W,最大15°C/W
  • 结到外壳热阻‌:典型0.3°C/W,最大0.45°C/W

四、动态特性与开关性能

4.1 开关时序特性(VDD = 75 V,ID ≅ 10 A)

在VGEN = 10 V条件下‌:

  • 开启延迟时间:15-30 ns
  • 上升时间:21-40 ns
  • 关断延迟时间:40-80 ns
  • 下降时间:25-50 ns

4.2 电容特性

  • 输入电容‌:480 pF(典型值)
  • 输出电容‌:73 pF(典型值)
  • 反向传输电容‌:10 pF(典型值)

五、典型应用场景

5.1 同步整流

凭借极低的导通电阻和优化的开关特性,SiRS5700DP在同步整流应用中表现出色,显著提升电源转换效率。

5.2 DC/DC转换器

器件的高电流承载能力和优异的热性能使其成为大功率DC/DC转换器的理想选择。

5.3 电机驱动控制

150 V的击穿电压和144 A的连续电流能力适合工业电机驱动应用。

5.4 电源管理系统

在OR-ing和热插拔开关应用中,器件的快速响应能力和可靠性提供了系统级保护。

六、设计考量与优化建议

6.1 栅极驱动设计

  • 推荐使用10 V栅极驱动以获得最优导通性能
  • 7.5 V驱动可作为效率和成本折衷方案

5.3 电机驱动控制

150 V的击穿电压和144 A的连续电流能力适合工业电机驱动应用。

5.4 电源管理系统

在OR-ing和热插拔开关应用中,器件的快速响应能力和可靠性提供了系统级保护。

六、设计考量与优化建议

6.1 栅极驱动设计

  • 推荐使用10 V栅极驱动以获得最优导通性能
  • 7.5 V驱动可作为效率和成本折衷方案

6.2 热管理策略

  • 在稳态条件下,最大结到环境热阻为45°C/W
  • 建议使用适当的热沉设计以充分发挥器件性能

6.3 PCB布局建议

器件提供推荐的焊盘图案设计,包括关键尺寸:

  • 总体尺寸:6.00 mm × 5.00 mm
  • 焊盘间距:1.27 mm(基本尺寸)
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