onsemi NTMFS5C670NL：60V N沟道功率MOSFET深度解析

在现代电子设备的设计中，功率MOSFET扮演着至关重要的角色，它们直接影响着设备的性能、效率和稳定性。今天，我们就来深入了解一款由onsemi推出的高性能产品——NTMFS5C670NL，这是一款额定电压为60V的N沟道功率MOSFET。

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产品概述

NTMFS5C670NL具有一系列出色的特性，使其在紧凑设计的应用中表现卓越。它采用了5x6 mm的小尺寸封装，为紧凑型设计提供了便利。同时，低导通电阻（$R{DS(on)}$）和低栅极电荷（$Q{G}$）及电容的特性，可减少传导损耗和驱动损耗。而且，该器件符合无铅和RoHS标准，满足环保要求。

关键参数分析

最大额定值

参数	条件	符号	数值	单位
漏源电压	-	$V_{DSS}$	60	V
栅源电压	-	$V_{GS}$	+20	V
连续漏极电流	$T_{C}=25^{circ}C$，稳态	$I_{D}$	71	A
$T_{C}=100^{circ}C$	-	-	50	-
功率耗散	$T_{C}=25^{circ}C$	$P_{D}$	61	W
$T_{C}=100^{circ}C$	-	-	31	-
连续漏极电流	$T_{A}=25^{circ}C$，稳态	$I_{D}$	17	A
$T_{A}=100^{circ}C$	-	-	12	-
功率耗散	$T_{A}=25^{circ}C$	$P_{D}$	3.6	W
$T_{A}=100^{circ}C$	-	-	1.8	-
脉冲漏极电流	$T{A}=25^{circ}C$，$t{p}=10mu s$	$I_{DM}$	440	A
工作结温和储存温度范围	-	$T{J}$，$T{stg}$	-55 to +175	°C
源极电流（体二极管）	-	$I_{S}$	68	A
单脉冲漏源雪崩能量	$I_{L(pk)}=3.6 A$	$E_{AS}$	166	mJ
焊接引线温度（距离外壳1/8英寸，持续10秒）	-	$T_{L}$	260	°C

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件，大家在设计时一定要严格遵守这些参数限制。

热阻参数

参数	符号	数值	单位
结到壳热阻 - 稳态	$R_{JC}$	2.4	°C/W
结到环境热阻 - 稳态（注2）	$R_{JA}$	41	°C/W

要知道，整个应用环境会影响热阻值，这些值并非恒定不变，且仅在特定条件下有效。比如它是在采用$650mm^{2}$、2 oz Cu焊盘的FR4板上表面贴装测得的。

电气特性

截止特性

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

导通特性

• 栅极阈值电压$V_{GS(TH)}$：$V{GS}=V{DS}$，$I_{D}= 53 A$时，典型值为1.2 - 2.0V。
• 阈值温度系数$V{GS(TH)}/T{J}$：-4.7 mV/°C。
• 漏源导通电阻$R_{DS(on)}$：$V{GS}= 10 V$，$I{D}= 35 A$时，为5.1 - 6.1 mΩ；$V{GS}= 4.5 V$，$I{D}= 35 A$时，为7.0 - 8.8 mΩ。
• 正向跨导$g_{FS}$：$V{DS}= 15 V$，$I{D}= 35 A$时，为82 S。

电荷和电容特性

• 输入电容$C_{ISS}$：$V{GS}= 0 V$，$f = 1 MHz$，$V{DS}= 25 V$时，为1400 pF。
• 输出电容$C_{OSS}$：640 pF。
• 反向传输电容$C_{RSS}$：15 pF。
• 总栅极电荷$Q_{G(TOT)}$：$V{GS}= 4.5 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$时为9.0 nC；$V{GS}= 10 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$时为20 nC。

开关特性

在$V{GS}= 4.5 V$，$V{DS}= 30 V$，$I{D}= 35 A$，$R{G}= 2.5Omega$的条件下：

• 导通延迟时间$t_{d(ON)}$为11 ns。
• 上升时间$t_{r}$为60 ns。
• 关断延迟时间$t_{d(OFF)}$为15 ns。
• 下降时间$t_{f}$为4 ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压$V_{SD}$：$V{GS}= 0 V$，$I{S}= 35 A$，$T{J}= 25°C$时为0.9 - 1.2V，$T{J}= 125°C$时为0.8V。
• 反向恢复时间$t_{RR}$：34 ns。
• 反向恢复电荷$Q_{RR}$：19 nC。

典型特性曲线解读

数据手册中还给出了多个典型特性曲线，这些曲线对于我们深入了解器件性能至关重要。

• 导通区域特性曲线（图1）：展示了不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系，能帮助我们了解器件在导通状态下的性能。大家在看这条曲线时，思考一下不同应用场景下如何选择合适的工作点？
• 转移特性曲线（图2）：呈现了不同结温下，漏极电流与栅源电压的关系，这有助于我们分析温度对器件的影响。
• 导通电阻与栅源电压的关系曲线（图3）：直观地反映了导通电阻随栅源电压的变化情况，对于优化电路效率非常关键。
• 还有其他多条曲线，如电容随漏源电压的变化曲线、开关时间随栅极电阻的变化曲线等，都为我们提供了丰富的设计参考信息。

产品订购信息

器件型号	标记	封装	包装数量
NTMFS5C670NLT1G	5C670L	DFN5（无铅）	1500 / 卷带式
NTMFS5C670NLT3G	5C670L	DFN5（无铅）	5000 / 卷带式

机械封装与尺寸

该器件采用DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封装，并给出了详细的尺寸标注和公差要求。在进行PCB设计时，我们需严格按照这些尺寸进行布局，确保焊接和安装的准确性。

综上所述，onsemi的NTMFS5C670NL是一款性能优异、参数丰富的N沟道功率MOSFET，在电源管理、电机驱动等多个领域都有广泛的应用前景。大家在使用这款器件时，一定要充分理解其各项参数和特性，合理进行电路设计，以实现最佳的性能表现。你在实际应用中是否使用过类似的MOSFET呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区交流分享。