Onsemi NTJS3151P 和 NVJS3151P MOSFET 深度解析

在电子工程师的日常工作中，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是极为常见且关键的器件。今天我们就来深入了解 Onsemi 推出的 NTJS3151P 和 NVJS3151P 这两款 P 沟道功率 MOSFET。

文件下载：NTJS3151P-D.PDF

产品特性亮点

领先的沟槽技术

这两款 MOSFET 采用了领先的沟槽技术，能够有效降低导通电阻 (R_{DS(ON)})。对于电子设备而言，较低的导通电阻意味着在工作过程中功耗更低，这对于需要长时间使用电池供电的设备尤为重要。比如手机、MP3 等设备，能够有效延长电池的使用寿命，减少充电频率，提升用户体验。大家在设计这类设备时，是否会优先考虑低导通电阻的 MOSFET 呢？

小巧的封装形式

它们采用了 SC - 88 小外形封装，尺寸仅为 2x2 mm，与 SC70 - 6 相当。这种小巧的封装在如今追求小型化的电子设备设计中具有很大优势，能够节省电路板空间，让设计更加紧凑。在设计一些对空间要求较高的设备，如数字相机、PDAs 时，这种小封装的 MOSFET 就派上用场了。

ESD 保护功能

器件集成了栅极二极管，具备 ESD 保护功能。在电子设备的实际使用过程中，静电放电是一个常见的问题，可能会对器件造成损坏。有了 ESD 保护，能够提高器件的可靠性和稳定性，减少因静电问题导致的故障。大家在实际应用中，有没有遇到过因静电导致器件损坏的情况呢？

环保特性

这两款器件符合 RoHS 标准，无铅、无卤素、无溴化阻燃剂（BFR Free），满足环保要求。在当今注重环保的大环境下，这是一个很重要的特性，也体现了 Onsemi 在产品设计上的社会责任。

汽车级应用支持

NV 前缀的产品适用于汽车和其他有独特场地和控制变更要求的应用，并且通过了 AEC - Q101 认证，具备生产件批准程序（PPAP）能力。这意味着这些产品能够满足汽车电子等对可靠性和质量要求极高的应用场景。

产品参数详解

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	-12	V
栅源电压	(V_{GS})	±12	V
连续漏极电流（稳态，(T_{A}=25^{circ}C)）	(I_{D})	-2.7	A
连续漏极电流（稳态，(T_{A}=85^{circ}C)）	(I_{D})	-2.0	A
脉冲漏极电流（(t_{p}=10 mu s)）	(I_{DM})	-8.0	A
功率耗散（稳态，(T_{A}=25^{circ}C)）	(P_{D})	0.625	W
工作结温和存储温度	(T{J}, T{STG})	-55 至 150	°C
源极电流（体二极管）	(I_{S})	-0.8	A
焊接用引脚温度（距外壳 1/8"，10 s）	(T_{L})	260	°C

这些参数规定了器件能够正常工作的范围，在设计电路时，必须确保各项参数不超过这些额定值，否则可能会导致器件损坏，影响设备的可靠性。

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) 的条件下，最小值为 -12 V。这一参数决定了器件能够承受的最大漏源电压，在设计时需要根据实际应用场景来选择合适的击穿电压。
• 漏源击穿电压温度系数 (V{(BR)DSS}/T{J})：为 10 mV/°C，表明击穿电压会随着温度的变化而变化。在温度变化较大的环境中使用时，需要考虑这一因素对器件性能的影响。
• 零栅压漏极电流 (I_{OSS})：在 (V{GS}=-9.6 V)，(V{DS}=0 V)，(T{J}=25^{circ}C) 时，最大值为 -1.0 (mu A)；在 (T{J}=125^{circ}C) 时，最大值为 -2.5 (mu A)。较低的漏极电流意味着器件在关断状态下的功耗较低。
• 栅源泄漏电流 (I_{GS})：在 (V{DS}=0 V)，(V{GS}=pm4.5 V) 时，最大值为 ±1.5 (mu A)；在 (V{DS}=0 V)，(V{GS}=pm12 V) 时，最大值为 ±10 mA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{GS(TH)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=100 mu A) 的条件下，最小值为 -0.40 V，最大值为 -1.2 V。这一参数决定了器件开始导通的栅源电压，在设计驱动电路时需要根据这一参数来确定合适的驱动电压。
• 负阈值温度系数 (V{GS(TH)}/T{J})：为 3.4 mV/°C，说明阈值电压会随着温度的升高而降低。
• 漏源导通电阻 (R_{DS(on)})：在不同的栅源电压和漏极电流条件下有不同的值。例如，在 (V{GS}=-4.5 V)，(I{D}=-3.3 A) 时，典型值为 45 mΩ，最大值为 60 mΩ。较低的导通电阻能够降低器件的功耗，提高效率。
• 正向跨导 (g_{fs})：在 (V{GS}=-10 V)，(I{D}=-3.3 A) 时，典型值为 15 S。跨导反映了栅源电压对漏极电流的控制能力。

电荷和电容特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{GS}=0 V)，(f = 1.0 MHz)，(V{DS}=-12 V) 时，为 850 pF。
• 输出电容 (C_{oss})：为 170 pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：为 110 pF。
• 总栅极电荷 (Q_{G(TOT)})：在 (V{GS}=-4.5 V)，(V{DS}=-5.0 V)，(I_{D}=-3.3 A) 时，为 8.6 nC。
• 栅源电荷 (Q_{GS})：为 1.3 nC。
• 栅漏电荷 (Q_{GD})：为 2.2 nC。
• 栅极电阻 (R_{G})：为 3000 Ω。

这些电容和电荷参数会影响器件的开关速度和驱动能力，在设计开关电路时需要重点考虑。

开关特性

• 开启延迟时间 (t_{d(ON)})：为 0.86 (mu s)。
• 上升时间 (t_{r})：在 (V{GS}=-4.5 V)，(V{DD}=-6.0 V)，(I{D}=-1.0 A)，(R{G}=6.0 Omega) 的条件下，为 1.5 (mu s)。
• 关断延迟时间 (t_{d(OFF)})：为 3.5 (mu s)。
• 下降时间 (t_{f})：为 3.9 (mu s)。

开关特性决定了器件在开关过程中的性能，对于高频开关电路的设计非常重要。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压 (V_{SD})：在 (V{GS}=0 V)，(I{S}=-3.3 A)，(T{J}=25^{circ}C) 时，最小值为 -0.85 V，最大值为 -1.2 V；在 (T{J}=125^{circ}C) 时，最小值为 -0.7 V。

典型应用场景

高端负载开关

由于其低导通电阻和良好的开关特性，NTJS3151P 和 NVJS3151P 非常适合作为高端负载开关使用。在需要控制负载通断的电路中，能够有效降低功耗，提高系统效率。

消费电子设备

如手机、计算机、数字相机、MP3 和 PDA 等设备，这些设备对功耗和尺寸都有较高的要求。这两款 MOSFET 的小封装和低功耗特性正好满足了这些需求，能够帮助设计出更加轻薄、续航更久的产品。

总结

Onsemi 的 NTJS3151P 和 NVJS3151P MOSFET 凭借其领先的技术、小巧的封装、ESD 保护和环保特性，以及丰富的电气参数，在电子设备设计中具有广泛的应用前景。电子工程师在设计电路时，可以根据实际需求，合理选择和使用这些器件，以提高产品的性能和可靠性。大家在实际应用中，有没有发现这两款 MOSFET 的其他优势或者遇到什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。