深入剖析NVMYS9D3N06CL：高性能N沟道MOSFET的卓越之选

在电子设备的设计中，MOSFET作为关键的功率开关元件，其性能直接影响着整个系统的效率与稳定性。今天，我们就来深入了解一下ON Semiconductor推出的NVMYS9D3N06CL这款60V、9.2mΩ、50A的单N沟道功率MOSFET，看看它在实际应用中能为我们带来哪些优势。

文件下载：onsemi NVMYS9D3N06CL功率MOSFET.pdf

产品特性

紧凑设计

NVMYS9D3N06CL采用了5x6mm的小尺寸封装（LFPAK4），这对于追求紧凑设计的电子产品来说至关重要。在如今电子产品不断向小型化、集成化发展的趋势下，更小的封装尺寸意味着可以在有限的电路板空间内集成更多的功能模块，从而实现产品的小型化设计。

低损耗性能

• 低导通电阻（$R_{DS(on)}$ ）：该MOSFET具有较低的导通电阻，在10V的栅源电压下，$R_{DS(on)}$ 仅为9.2mΩ；在4.5V时，也仅有13mΩ。低导通电阻能够有效降低导通损耗，提高系统的效率，减少能量的浪费，这对于需要长时间运行的电子设备尤为重要。
• 低栅极电荷（$Q_{G}$ ）和电容：低$Q_{G}$ 和电容特性可以最大程度地减少驱动损耗，降低驱动器的功率需求，从而进一步提高整个系统的效率。

行业标准与可靠性

• AEC - Q101认证：该器件通过了AEC - Q101认证，这意味着它符合汽车电子应用的严格标准，具有较高的可靠性和稳定性，适用于汽车电子等对可靠性要求极高的领域。
• 无铅和RoHS合规：产品采用无铅设计，符合RoHS标准，满足环保要求，符合现代电子产品的绿色设计理念。

封装尺寸

关键参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	60	V
栅源电压	$V_{GS}$	20	V
连续漏极电流（$T_{C}=25^{\circ}C$ ）	$I_{D}$	50	A
连续漏极电流（$T_{C}=100^{\circ}C$ ）	$I_{D}$	35	A
功率耗散（$T_{C}=25^{\circ}C$ ）	$P_{D}$	46	W
功率耗散（$T_{C}=100^{\circ}C$ ）	$P_{D}$	23	W
脉冲漏极电流（$T{A}=25^{\circ}C$ ，$t{p}=10\mu s$ ）	$I_{DM}$	290	A
工作结温和存储温度	$T{J}$，$T{stg}$	- 55 to + 175	$^{\circ}C$
源极电流（体二极管）	$I_{S}$	52	A
单脉冲漏源雪崩能量（$I_{L(pk)} = 2.3A$ ）	$E_{AS}$	88	mJ
焊接用引脚温度（1/8″ 离外壳10s）	$T_{L}$	260	$^{\circ}C$

这些参数为我们在设计电路时提供了重要的参考依据，确保我们能够在安全的范围内使用该MOSFET，避免因参数超出额定值而导致器件损坏。

热阻参数

参数	符号	值	单位
结到壳热阻（稳态）	$R_{JC}$	3.1	$^{\circ}C/W$
结到环境热阻（稳态）	$R_{JA}$	39	$^{\circ}C/W$

需要注意的是，热阻参数会受到整个应用环境的影响，并非恒定值，并且仅在特定条件下有效。在实际应用中，我们需要根据具体的散热条件来合理评估MOSFET的散热性能。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压（$V_{(BR)DSS}$ ）：在$V{GS}=0V$ ，$I{D}=250\mu A$ 的条件下，$V_{(BR)DSS}$ 为60V，这表明该MOSFET能够承受较高的反向电压，具有较好的耐压性能。
• 零栅压漏极电流（$I_{DSS}$ ）：在$V{GS}=0V$ ，$V{DS}=60V$ 的条件下，$T{J}=25^{\circ}C$ 时，$I{DSS}$ 为10μA；$T{J}=125^{\circ}C$ 时，$I{DSS}$ 为250μA。较低的零栅压漏极电流可以减少器件在关断状态下的功耗。
• 栅源泄漏电流（$I_{GSS}$ ）：在$V{DS}=0V$ ，$V{GS}=20V$ 的条件下，$I_{GSS}$ 为100nA，这意味着栅源之间的泄漏电流非常小，能够保证器件的稳定性。

导通特性

• 栅极阈值电压（$V_{GS(TH)}$ ）：在$V{GS}=V{DS}$ ，$I{D}=35A$ 的条件下，$V{GS(TH)}$ 的范围为1.2 - 2.0V，这表明该MOSFET在较低的栅源电压下就能够导通。
• 漏源导通电阻（$R_{DS(on)}$ ）：在$V{GS}=10V$ ，$I{D}=25A$ 的条件下，$R{DS(on)}$ 为8.0 - 9.2mΩ；在$V{GS}=4.5V$ ，$I{D}=25A$ 的条件下，$R{DS(on)}$ 为11 - 13mΩ。低导通电阻能够有效降低导通损耗，提高系统效率。
• 正向跨导（$g_{FS}$ ）：在$V{DS}=15V$ ，$I{D}=25A$ 的条件下，$g_{FS}$ 为37S，这表明该MOSFET具有较好的信号放大能力。

电荷和电容特性

• 输入电容（$C_{iss}$ ）：在$V{GS}=0V$ ，$f = 1MHz$ ，$V{DS}=25V$ 的条件下，$C_{iss}$ 为880pF。
• 输出电容（$C_{oss}$ ）：为450pF。
• 反向传输电容（$C_{RSS}$ ）：为11pF。

这些电容参数对于MOSFET的开关速度和驱动电路的设计具有重要影响，较低的电容值可以提高开关速度，减少开关损耗。

开关特性

• 开启延迟时间（$t_{d(ON)}$ ）：为6.0ns。
• 上升时间（$t_{r}$ ）：在$V{GS}=10V$ ，$V{DS}=48V$ ，$I{D}=25A$ ，$R{G}=2.5\Omega$ 的条件下，$t_{r}$ 为25ns。
• 关断延迟时间（$t_{d(OFF)}$ ）：为16ns。
• 下降时间（$t_{f}$ ）：为2.0ns。

快速的开关特性使得该MOSFET能够在高频应用中表现出色，减少开关损耗，提高系统的效率。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压（$V_{SD}$ ）：在$V{GS}=0V$ ，$I{S}=25A$ 的条件下，$T{J}=25^{\circ}C$ 时，$V{SD}$ 为0.9 - 1.2V；$T{J}=125^{\circ}C$ 时，$V{SD}$ 为0.8V。
• 反向恢复时间（$t_{RR}$ ）：在$V{GS}=0V$ ，$dI{S}/dt = 100A/\mu s$ ，$I{S}=25A$ 的条件下，$t{RR}$ 为28ns。

这些特性对于MOSFET在需要反向导通的应用中非常重要，例如在开关电源的续流电路中。

典型特性曲线

文档中还提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅源电压的关系、导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、导通电阻随温度的变化、漏源泄漏电流与电压的关系、电容变化、栅源与总电荷的关系、电阻性开关时间随栅极电阻的变化、二极管正向电压与电流的关系、最大额定正向偏置安全工作区以及最大漏极电流与雪崩时间的关系等。这些曲线可以帮助我们更直观地了解该MOSFET在不同工作条件下的性能表现，为电路设计提供更准确的参考。

应用建议

在使用NVMYS9D3N06CL进行电路设计时，我们需要注意以下几点：

• 散热设计：由于MOSFET在工作过程中会产生一定的热量，因此需要合理设计散热系统，确保器件的结温在安全范围内。可以根据热阻参数和实际工作条件，选择合适的散热片或其他散热方式。
• 驱动电路设计：低$Q_{G}$ 和电容特性虽然可以减少驱动损耗，但也需要设计合适的驱动电路来确保MOSFET能够快速、稳定地开关。驱动电路的输出电压和电流应能够满足MOSFET的开关要求。
• 过压和过流保护：在实际应用中，需要考虑对MOSFET进行过压和过流保护，避免因电压或电流超出额定值而导致器件损坏。可以使用过压保护电路和过流保护电路来实现这一目的。

总结

NVMYS9D3N06CL是一款性能卓越的单N沟道功率MOSFET，具有小尺寸、低损耗、高可靠性等优点。其丰富的电气特性和典型特性曲线为电路设计提供了详细的参考依据。在实际应用中，我们需要根据具体的需求和工作条件，合理选择和使用该MOSFET，并注意散热设计、驱动电路设计和保护电路设计等方面的问题，以充分发挥其性能优势，提高整个系统的效率和稳定性。你在使用这款MOSFET的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。