一文了解 NVMFS5H610NL N 沟道功率 MOSFET

在电子设备的设计中，功率 MOSFET 是至关重要的元件之一，它直接影响着设备的性能和效率。今天我们就来详细了解一款由安森美（onsemi）推出的 N 沟道功率 MOSFET——NVMFS5H610NL。

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产品概述

NVMFS5H610NL 是一款耐压 60V、电流 48A 的 N 沟道功率 MOSFET。它具有多种封装形式，包括 DFN5 和 DFNW5，且具备可焊侧翼选项（NVMFS5H610NLWF），方便进行光学检查。该产品经过 AEC - Q101 认证，符合 PPAP 要求，并且是无铅产品，符合 RoHS 标准。

产品特性

紧凑设计

它采用了 5x6mm 的小尺寸封装，这种紧凑的设计非常适合对空间要求较高的应用场景，能够帮助工程师在有限的空间内实现更多的功能。

低导通损耗

具有较低的 (R{DS(on)}) 值，在 10V 栅源电压、8A 漏极电流时，(R{DS(on)}) 最大为 10mΩ；在 4.5V 栅源电压、7A 漏极电流时，(R{DS(on)}) 最大为 13mΩ。低 (R{DS(on)}) 可以有效降低导通损耗，提高系统的效率。

低驱动损耗

低 (Q_{G}) 和电容特性，能够减少驱动损耗，降低对驱动电路的要求，从而简化电路设计。

电气特性

最大额定值

参数	条件	数值	单位
(V_{DSS})（漏源电压）	-	60	V
(V_{GS})（栅源电压）	-	±20	V
(I_{D})（连续漏极电流）	(T_{C}=25^{circ}C)（稳态）	48	A
	(T_{C}=100^{circ}C)（稳态）	34	A
	(T_{A}=25^{circ}C)（稳态）	13	A
	(T_{A}=100^{circ}C)（稳态）	9	A
(P_{D})（功率耗散）	(T_{C}=25^{circ}C)	52	W
	(T_{C}=100^{circ}C)	26	W
	(T_{A}=25^{circ}C)	3.6	W
	(T_{A}=100^{circ}C)	1.8	W
(I_{DM})（脉冲漏极电流）	(T{A}=25^{circ}C)，(t{p}=10mu s)	243	A
(T{J})，(T{stg})（工作结温和存储温度范围）	-	-55 至 +175	°C
(I_{S})（源极电流，体二极管）	-	43	A
(E{AS})（单脉冲漏源雪崩能量，(I{L(pk)} = 2.8A)）	-	175	mJ
(T_{L})（焊接时引脚温度，距外壳 1/8″，10s）	-	260	°C

电气参数

关断特性

• (V{(BR)DSS})（漏源击穿电压）：在 (V{GS}=0V)，(I_{D}=250mu A) 时，为 60V，温度系数为 39.2mV/°C。
• (I{DSS})（零栅压漏极电流）：在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=60V)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 10μA，(T_{J}=125^{circ}C) 时为 250μA。
• (I{GSS})（栅源泄漏电流）：在 (V{DS}=0V)，(V_{GS}=20V) 时为 100nA。

导通特性

• (V{GS(TH)})（栅极阈值电压）：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=40A) 时，典型值为 1.2 - 2.0V，温度系数为 -5.0mV/°C。
• (R{DS(on)})（漏源导通电阻）：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=8A) 时，最大为 10mΩ；在 (V{GS}=4.5V)，(I_{D}=7A) 时，最大为 13mΩ。

电荷、电容和栅极电阻

• (C_{ISS})（输入电容）：典型值为 880pF。
• (C_{OSS})（输出电容）：典型值为 150pF。
• (C_{RSS})（反向传输电容）：典型值为 6.0pF。
• (Q{OSS})（输出电荷）：在 (V{GS}=0V)，(V_{DD}=30V) 时为 12nC。
• (Q{G(TOT)})（总栅极电荷）：在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=30V)，(I{D}=8A) 时为 13.7nC；在 (V{GS}=4.5V)，(V{DS}=30V)，(I_{D}=8A) 时为 6.4nC。
• (Q_{G(TH)})（阈值栅极电荷）：典型值为 1.6nC。
• (Q_{GS})（栅源电荷）：典型值为 2.6nC。
• (Q_{GD})（栅漏电荷）：典型值为 1.3nC。
• (V_{GP})（平台电压）：典型值为 2.6V。

开关特性

在 (V{GS}=4.5V)，(V{DS}=48V)，(I{D}=8A)，(R{G}=2.5Omega) 的条件下：

• (t_{d(ON)})（开启延迟时间）：典型值为 9.5ns。
• (t_{r})（上升时间）：典型值为 23ns。
• (t_{d(OFF)})（关断延迟时间）：典型值为 22ns。
• (t_{f})（下降时间）：典型值为 6ns。

漏源二极管特性

• (V{SD})（正向二极管电压）：在 (T{J}=25^{circ}C)，(V{GS}=0V)，(I{S}=8A) 时，为 0.8 - 1.2V；在 (T_{J}=125^{circ}C) 时为 0.65V。
• (t_{RR})（反向恢复时间）：典型值为 24ns。
• (t_{a})（充电时间）：典型值为 15ns。
• (t_{b})（放电时间）：典型值为 9ns。
• (Q_{RR})（反向恢复电荷）：典型值为 17nC。

典型特性

导通区域特性

从导通区域特性曲线可以看出，不同栅源电压下，漏极电流随漏源电压的变化情况。这有助于工程师了解 MOSFET 在不同工作条件下的导通性能。

传输特性

传输特性曲线展示了漏极电流与栅源电压的关系。通过该曲线，工程师可以确定合适的栅源电压来控制漏极电流，从而实现对电路的精确控制。

导通电阻特性

导通电阻与栅源电压、漏极电流以及温度都有关系。在不同栅源电压和漏极电流下，导通电阻会发生变化；同时，随着温度的升高，导通电阻也会增大。这就要求工程师在设计电路时，要充分考虑这些因素对 MOSFET 性能的影响。

电容特性

电容特性曲线显示了输入电容、输出电容和反向传输电容随漏源电压的变化情况。低电容特性有助于减少开关损耗，提高开关速度。

开关时间特性

开关时间随栅极电阻的变化曲线，对于优化开关电路的设计非常重要。工程师可以根据实际需求选择合适的栅极电阻，以达到最佳的开关性能。

封装信息

DFN5 封装

尺寸为 5x6mm，引脚间距 1.27mm。其详细的尺寸参数包括：	尺寸	最小值（mm）	标称值（mm）	最大值（mm）
A	0.90	1.00	-
A1	-	-	0.51
C	-	-	0.33
D	5.00	5.15	5.30
D1	-	4.90	-
D2	-	4.00	4.20
E	6.00	-	6.30
E2	-	3.65	3.85
G	-	-	0.71
K	-	1.35	1.50
L	0.51	0.575	0.71
M	-	3.40	3.80

DFNW5 封装

尺寸为 4.90x5.90x1.00mm，引脚间距 1.27mm。该封装包含可焊侧翼设计，有助于在安装过程中形成焊脚。其尺寸参数如下：	尺寸	最小值（mm）	标称值（mm）	最大值（mm）
A	0.90	1.00	1.10
A1	0.00	-	0.05
b	0.33	0.41	0.51
C	0.23	0.28	0.33
D	5.00	5.15	5.30
D1	4.70	4.90	5.10
D2	3.80	4.00	4.20
E	6.00	6.15	6.30
E1	5.70	5.90	6.10
E2	3.45	3.65	3.85
E3	3.00	3.40	3.80
k	1.20	1.35	1.50
L	0.51	0.57	0.71

订购信息

器件型号	标记	封装	包装
NVMFS5H610NLWFT1G	610LWF	DFNW5（无铅，可焊侧翼）	1500 / 卷带盘装
NVMFS5H610NLT1G（已停产）	5H610L	DFN5（无铅）	1500 / 卷带盘装

总结

NVMFS5H610NL 是一款性能出色的 N 沟道功率 MOSFET，具有紧凑设计、低导通损耗和低驱动损耗等优点。在实际应用中，工程师可以根据具体的电路需求，合理选择封装形式和工作参数，以实现最佳的性能和效率。同时，需要注意产品的最大额定值和电气特性，避免超过其极限参数，影响产品的可靠性和使用寿命。大家在使用这款 MOSFET 时，有没有遇到过一些特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。