STL13NM60N：高性能N沟道功率MOSFET的技术解析

在电子工程师的日常设计中，功率MOSFET是不可或缺的关键元件。今天我们就来深入了解一下STL13NM60N这款N沟道600V功率MOSFET，看看它有哪些独特的性能和应用场景。

文件下载：STEVAL-ILB010V1.pdf

产品概述

STL13NM60N是意法半导体（ST）采用第二代MDmesh™技术开发的N沟道功率MOSFET。它采用了PowerFLAT™ 8x8 HV封装，具有低导通电阻和低栅极电荷的特点，适用于对效率要求极高的开关应用。

产品特性

• 雪崩测试：经过100%雪崩测试，保证了器件在雪崩状态下的可靠性。
• 低输入电容和栅极电荷：能够减少开关损耗，提高开关速度。
• 低栅极输入电阻：降低了驱动功率，提高了驱动效率。

应用场景

主要适用于各种开关应用，如高效转换器等。

关键参数

电气额定值

参数	数值	单位
漏源电压（VDS）	600	V
栅源电压（VGS）	±30	V
连续漏极电流（ID）（TC = 25°C）	10	A
连续漏极电流（ID）（TC = 100°C）	6.5	A
脉冲漏极电流（IDM）	7.6	A
总功耗（PTOT）（Tamb = 25°C）	3	W
总功耗（PTOT）（TC = 25°C）	90	W
雪崩电流（IAR）	3	A
单脉冲雪崩能量（EAS）	93	mJ
峰值二极管恢复电压斜率（dv/dt）	15	V/ns
存储温度（Tstg）	-55 至 150	°C
最大工作结温（Tj）	150	°C

热数据

参数	数值	单位
结到外壳热阻（Rthj-case）	1.39	°C/W
结到环境热阻（Rthj-amb）	42	°C/W

电气特性

导通/截止状态

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
V(BR)DSS	漏源击穿电压	ID = 1 mA，VGS = 0	600	-	-	V
IDSS	零栅压漏极电流	VDS = 600 V	-	-	1	µA
VDS = 600 V，TC = 125°C	-	-	100	µA
IGSS	栅体泄漏电流	VDS = 0，VGS = ±25 V	-	-	±100	nA
VGS(th)	栅极阈值电压	VDS = VGS，ID = 250 µA	2	3	4	V
RDS(on)	静态漏源导通电阻	VGS = 10 V，ID = 5 A	-	0.320	0.385	Ω

动态特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
Ciss	输入电容	VDS = 50 V，f = 1 MHz，VGS = 0	-	790	-	pF
Coss	输出电容	-	-	60	-	pF
Crss	反向传输电容	-	-	3.6	-	pF
Coss eq.	输出等效电容	VDS = 0 至 480 V，VGS = 0	-	135	-	pF
RG	本征栅极电阻	f = 1 MHz，ID = 0	-	4.7	-	Ω
Qg	总栅极电荷	VDD = 480 V，ID = 10 A，VGS = 10 V	-	27	-	nC
Qgs	栅源电荷	-	-	4	-	nC
Qgd	栅漏电荷	-	-	14	-	nC

开关时间

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
td(on)	开启延迟时间	VDD = 300 V，ID = 5 A，RG = 4.7 Ω，VGS = 10 V	-	3	-	ns
tr	上升时间	-	-	8	-	ns
td(off)	关断延迟时间	-	-	30	-	ns
tf	下降时间	-	-	10	-	ns

源漏二极管特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
ISD	源漏电流	-	-	-	10	A
ISDM	脉冲源漏电流	-	-	-	40	A
VSD	正向导通电压	ISD = 10 A，VGS = 0	-	-	1.6	V
trr	反向恢复时间	ISD = 10 A，di/dt = 100 A/µs，VDD = 100 V	-	340	-	ns
Qrr	反向恢复电荷	-	-	2	-	µC
IRRM	反向恢复电流	-	-	18	-	A

测试电路

文档中还给出了多种测试电路，包括开关时间测试电路（电阻负载和电感负载）、栅极电荷测试电路、非钳位电感负载测试电路等。这些测试电路对于验证器件的性能和特性非常重要，工程师在实际应用中可以根据需要参考使用。

封装机械数据

STL13NM60N采用PowerFLAT™ 8x8 HV封装，文档提供了详细的封装机械数据，包括尺寸、推荐焊盘等信息。同时，ST为了满足环保要求，提供了不同等级的ECOPACK®封装。

修订历史

该文档有两次修订，2013年11月19日的修订对Qg、Qgd值、典型值和ID等参数进行了修改，同时更新了封装机械数据和包装机械数据等内容。

总结

STL13NM60N凭借其低导通电阻、低栅极电荷和良好的雪崩特性，在开关应用中具有很大的优势。电子工程师在设计高效转换器等电路时，可以考虑使用这款器件。不过，在使用过程中，一定要注意器件的电气额定值和热特性，确保其在安全的工作范围内运行。大家在实际应用中有没有遇到过类似器件的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。