Onsemi NTMFS6H801N MOSFET：高性能单通道N沟道功率器件解析

在电子工程师的设计工作中，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是一种极为常见且关键的功率器件。今天我们就来详细探讨一下Onsemi公司的NTMFS6H801N MOSFET，它是一款单通道N沟道功率MOSFET，具备诸多出色的特性，适用于多种应用场景。

文件下载：NTMFS6H801N-D.PDF

产品特性

紧凑设计

NTMFS6H801N采用了5x6 mm的小尺寸封装，这对于追求紧凑设计的电子产品来说非常友好。在如今电子产品不断向小型化、集成化发展的趋势下，这种小尺寸封装能够有效节省电路板空间，为设计带来更大的灵活性。

低损耗特性

• 低导通电阻：其低 $R_{DS(on)}$ 特性能够最大程度地减少导通损耗，提高功率转换效率。这意味着在电路中使用该MOSFET时，能够降低能量损耗，减少发热，提高整个系统的稳定性和可靠性。
• 低栅极电荷和电容：低 $Q_{G}$ 和电容特性可以最大程度地减少驱动损耗，降低对驱动电路的要求，同时提高开关速度，使电路能够更高效地工作。

环保合规

该器件为无铅产品，并且符合RoHS（有害物质限制）标准，满足环保要求，符合现代电子产品对环保的趋势。

主要参数

最大额定值

参数	数值
漏源击穿电压 $V_{DSS}$	80 V
连续漏极电流（$T_{C}=100^{circ}C$）	111 A
连续漏极电流（$T_{A}=25^{circ}C$）	16 A
源极电流（体二极管）	138 A

需要注意的是，应力超过最大额定值表中列出的数值可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能正常，可能会导致器件损坏并影响可靠性。

热阻参数

参数	数值
$R_{θJC}$	0.9 $^{circ}C$/W
$R_{θJA}$	39 $^{circ}C$/W

整个应用环境会影响所示的热阻值，它们不是常数，仅在特定条件下有效。该器件采用表面贴装在FR4板上，使用 $650 mm^{2}$、2 oz. 的铜焊盘。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 $V_{(BR)DSS}$：在 $V{GS}=0 V$，$I{D}=250 mu A$ 时，为80 V。
• 零栅压漏极电流 $I_{DSS}$：在 $V{GS}=0 V$，$V{DS}=80 V$ 时，有相应的数值。
• 漏源击穿电压温度系数：$V{(BR)DSS}/Delta T{J}$ 为 $mV/^{circ}C$。
• 栅源泄漏电流 $I_{GSS}$：在 $V{DS}=0 V$，$V{GS}=20 V$ 时，为100 nA。

导通特性

• 阈值电压 $V_{GS(TH)}$：典型值为4.0 V。
• 正向跨导：在 $V{DS}=15 V$，$I{D}=50 A$ 时，有相应的数值。

电荷、电容和栅极电阻

• 输入电容 $C_{ISS}$：4120 pF。
• 输出电容 $C_{OSS}$：586 pF。
• 反向传输电容 $C_{RSS}$：22 pF。
• 输出电荷 $Q_{OSS}$：87 nC。
• 总栅极电荷 $Q_{G(TOT)}$：64 nC。
• 阈值栅极电荷 $Q_{G(TH)}$：11 nC。
• 栅源电荷 $Q_{GS}$：19 nC。
• 栅漏电荷 $Q_{GD}$：13 nC。
• 平台电压 $V_{GP}$：5.0 V。

开关特性

• 导通延迟时间 $t_{d(ON)}$：25 ns。
• 上升时间 $t_{r}$：74 ns。
• 关断延迟时间 $t_{d(OFF)}$：70 ns。
• 下降时间 $t_{f}$：19 ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压 $V_{SD}$：在 $T{J}=25^{circ}C$，$V{GS}=0 V$，$I{S}=50 A$ 时，为0.8 - 1.2 V；在 $T{J}=125^{circ}C$ 时，为0.7 V。
• 反向恢复时间 $t_{RR}$：64 ns。
• 充电时间 $t_{a}$：36 ns。
• 放电时间 $t_{b}$：28 ns。
• 反向恢复电荷 $Q_{RR}$：98 nC。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，这些曲线能够帮助工程师更好地了解该MOSFET在不同条件下的性能表现。

• 导通区域特性曲线：展示了不同 $V{GS}$ 下，漏极电流 $I{D}$ 与漏源电压 $V_{DS}$ 的关系。
• 传输特性曲线：体现了不同结温 $T{J}$ 下，漏极电流 $I{D}$ 与栅源电压 $V_{GS}$ 的关系。
• 导通电阻与栅源电压关系曲线：可以看到导通电阻 $R{DS(on)}$ 随栅源电压 $V{GS}$ 的变化情况。
• 导通电阻与漏极电流和栅压关系曲线：反映了导通电阻 $R{DS(on)}$ 与漏极电流 $I{D}$ 和栅压的关系。
• 导通电阻随温度变化曲线：显示了导通电阻 $R{DS(on)}$ 随结温 $T{J}$ 的变化趋势。
• 漏源泄漏电流与电压关系曲线：展示了漏源泄漏电流 $I{DSS}$ 与漏源电压 $V{DS}$ 的关系。
• 电容变化曲线：体现了输入电容 $C{ISS}$、输出电容 $C{OSS}$ 和反向传输电容 $C{RSS}$ 随漏源电压 $V{DS}$ 的变化情况。
• 栅源与总电荷关系曲线：给出了栅源电荷 $Q{GS}$ 和栅漏电荷 $Q{GD}$ 与总栅极电荷 $Q_{G}$ 的关系。
• 电阻性开关时间随栅极电阻变化曲线：显示了开关时间随栅极电阻 $R_{G}$ 的变化情况。
• 二极管正向电压与电流关系曲线：展示了二极管正向电压 $V{SD}$ 与源极电流 $I{S}$ 的关系。
• 最大额定正向偏置安全工作区曲线：帮助工程师确定器件在不同条件下的安全工作范围。
• 雪崩电流与时间关系曲线：体现了雪崩电流 $I_{PEAK}$ 与雪崩时间的关系。
• 热响应曲线：包括瞬态热阻抗 $R{θJA}(t)$ 和 $R{θJC}(t)$ 随矩形脉冲持续时间 $t$ 的变化情况。

封装与订购信息

封装

该器件采用DFN5（SO - 8FL）封装，文档中给出了详细的机械尺寸图和封装尺寸参数，方便工程师进行电路板设计。

订购信息

具体的器件型号为NTMFS6H801NT1G，标记为6H801N，采用DFN5（无铅）封装，以1500个/卷带和卷轴的方式发货。

总结

Onsemi的NTMFS6H801N MOSFET凭借其紧凑的设计、低损耗特性和出色的电气性能，在功率电子领域具有广泛的应用前景。工程师在设计电路时，可以根据其参数和典型特性曲线，合理选择和使用该器件，以满足不同应用场景的需求。同时，在使用过程中，一定要注意不要超过其最大额定值，以确保器件的正常工作和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。