深入解析 onsemi NVD5C684NL N 沟道功率 MOSFET

在电子设计领域，功率 MOSFET 作为关键元件，广泛应用于各类电路中。今天我们就来深入了解 onsemi 推出的 NVD5C684NL 这款 N 沟道功率 MOSFET，看看它有哪些特性和优势。

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产品概述

NVD5C684NL 是 onsemi 生产的一款 60V、16.5mΩ、38A 的 N 沟道功率 MOSFET。它具备低导通电阻 (R{DS (on) })，能够有效降低传导损耗；同时，低栅极电荷 (Q{G}) 和电容，可减少驱动损耗。此外，该器件通过了 AEC - Q101 认证，具备 PPAP 能力，并且符合 Pb - Free、Halogen Free/BFR Free 以及 RoHS 标准。

最大额定值

电压与电流额定值

• 漏源电压 (V_{DSS})：最大值为 60V，这决定了该 MOSFET 在正常工作时漏源两端所能承受的最大电压。
• 栅源电压 (V_{GS})：范围为 ±20V，使用时需确保栅源电压在此范围内，否则可能损坏器件。
• 连续漏极电流 (I_{D})：在 (T{C}=25^{circ}C) 时为 38A，在 (T{C}=100^{circ}C) 时降为 27A。这表明温度对电流承载能力有显著影响，设计时需考虑散热问题。
• 脉冲漏极电流 (I_{DM})：在 (T{A}=25^{circ}C)，脉冲宽度 (t{p}=10mu s) 时为 130A，可应对短时间的大电流冲击。

功率与温度额定值

• 功率耗散 (P_{D})：在 (T{C}=25^{circ}C) 时为 27W，在 (T{C}=100^{circ}C) 时降为 13W。同样，温度升高会降低功率耗散能力。
• 工作结温和存储温度 (T{J}, T{stg})：范围为 - 55 至 175°C，这使得该 MOSFET 能够适应较宽的温度环境。

热阻额定值

• 结到壳热阻 (R_{JC})：为 5.6°C/W，反映了从结到壳的散热能力。
• 结到环境热阻 (R_{JA})：稳态时为 50°C/W，该值受整个应用环境影响，并非常数。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (V_{(BR)DSS})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A) 时为 60V，这是 MOSFET 关断时所能承受的最大漏源电压。
• 零栅压漏电流 (I_{DSS})：在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=60V)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 10μA，(T{J}=125^{circ}C) 时为 250μA，温度升高会使漏电流增大。
• 栅源泄漏电流 (I_{GSS})：在 (V{DS}=0V)，(V{GS}=20V) 时为 100nA，数值较小，说明栅源之间的绝缘性能较好。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{GS(TH)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=20A) 时，范围为 1.2 - 2.1V，该值决定了 MOSFET 开始导通的栅源电压。
• 漏源导通电阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=15A) 时为 13.7 - 16.5mΩ；在 (V{GS}=4.5V)，(I{D}=15A) 时为 19.4 - 24.3mΩ，较低的导通电阻可降低功耗。
• 正向跨导 (g_{FS})：在 (V{DS}=5.0V)，(I{D}=15A) 时为 30S，反映了栅源电压对漏极电流的控制能力。

电荷、电容和栅极电阻特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz)，(V{DS}=25V) 时为 700pF。
• 输出电容 (C_{oss})：为 300pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：为 13pF。
• 总栅极电荷 (Q_{G(TOT)})：在 (V{DS}=48V)，(I{D}=15A)，(V{GS}=4.5V) 时为 4.6nC，(V{GS}=10V) 时为 9.6nC。

开关特性

• 导通延迟时间 (t_{d(on)})：为 8.0ns。
• 上升时间 (t_{r})：为 43ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：为 25ns。
• 下降时间 (t_{f})：为 40ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 0.9 - 1.2V，(T{J}=125^{circ}C) 时为 0.8V。
• 反向恢复时间 (t_{RR})：为 20ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{RR})：为 10nC。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，直观地展示了该 MOSFET 在不同条件下的性能表现。例如，在不同栅源电压下的导通区域特性曲线，可帮助工程师了解漏极电流与漏源电压的关系；转移特性曲线则反映了栅源电压对漏极电流的影响。这些曲线对于电路设计和性能评估具有重要参考价值。

订购信息

该产品的订购型号为 NVD5C684NLT4G，采用 DPAK（Pb - Free）封装，每卷 2500 个。

机械尺寸与封装

文档详细给出了 DPAK3 封装的机械尺寸，包括各部分的最小、标称和最大尺寸，以及引脚排列和标记图。这对于 PCB 设计和器件安装非常重要，工程师需要根据这些尺寸进行合理的布局和布线。

总结

NVD5C684NL 作为一款性能优良的 N 沟道功率 MOSFET，在降低传导损耗和驱动损耗方面表现出色，同时具备良好的温度特性和可靠性。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路需求，合理选择工作条件，确保器件在安全范围内工作。你在使用类似 MOSFET 时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。