深入解析 NVMFS024N06C：高性能单通道 N 沟道 MOSFET

作为一名电子工程师，在设计电路时，选择合适的 MOSFET 至关重要。今天我们就来详细探讨 ON Semiconductor 推出的 NVMFS024N06C 单通道 N 沟道 MOSFET，看看它有哪些特性和优势。

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产品概述

NVMFS024N06C 是一款专为紧凑型设计打造的 MOSFET，采用 SO - 8 FL 封装，具有小尺寸（5x6 mm）的特点，能有效节省电路板空间。它的主要参数表现出色，漏源击穿电压 V(BR)DSS 为 60 V，最大漏源导通电阻 RDS(ON) 为 22 mΩ（@ 10 V），最大连续漏极电流 ID 可达 25 A。

应用电路图

产品特性

低损耗设计

• 低导通电阻：该 MOSFET 具有低 $R_{DS(on)}$，能够有效降低导通损耗，提高电路效率。这对于需要长时间连续工作的设备尤为重要，例如电池供电的设备，可以延长电池的使用时间。
• 低栅极电荷和电容：低 $Q_{G}$ 和电容特性可减少驱动损耗，降低对驱动电路的要求，同时也有助于提高开关速度，减少开关过程中的能量损耗。

可制造性与环保性

• 可焊性选项：NVMFWS024N06C 提供了可焊侧翼选项（Wettable Flank Option），这有助于增强光学检测效果，提高生产过程中的质量控制。
• 符合标准：通过了 AEC−Q101 认证，具备 PPAP 能力，并且是无铅、无卤素/BFR 且符合 RoHS 标准的产品，满足环保要求和汽车级应用的可靠性标准。

应用领域

NVMFS024N06C 的出色性能使其在多个领域都有广泛的应用：

• 电动工具：在电动工具中，需要高效的功率转换和精确的控制。该 MOSFET 的低导通电阻和高电流承载能力，能够满足电动工具对功率和效率的要求，减少发热，提高工具的使用寿命。
• 电池驱动的吸尘器：对于电池供电的设备，节能是关键。NVMFS024N06C 的低损耗特性有助于延长电池续航时间，同时小尺寸封装适合吸尘器的紧凑设计。
• 无人机/无人机：无人机对重量和空间要求极高，NVMFS024N06C 的小尺寸和高性能能够在有限的空间内实现高效的功率管理，提高无人机的飞行性能和稳定性。
• 电池管理系统（BMS）/储能：在 BMS 中，需要精确控制电池的充放电过程，该 MOSFET 可以提供稳定的开关性能和低损耗，确保电池的安全和高效使用。
• 家庭自动化：家庭自动化设备通常需要长时间稳定运行，NVMFS024N06C 的可靠性和低功耗特性使其成为家庭自动化系统中功率开关的理想选择。

最大额定值

了解 MOSFET 的最大额定值对于正确使用和设计电路至关重要。NVMFS024N06C 的主要最大额定值如下：	参数	符号	值	单位
漏源电压	VDSS	60	V
栅源电压	VGS	±20	V
连续漏极电流（TC = 25°C）	ID	25	A
连续漏极电流（TC = 100°C）	ID	17	A
功率耗散（TC = 25°C）	PD	28	W
功率耗散（TC = 100°C）	PD	14	W
脉冲漏极电流（TA = 25°C，tp = 10 s）	IDM	158	A
工作结温和存储温度范围	TJ, TSTG	-55 至 +175	°C
源极电流（体二极管）	IS	23	A
单脉冲漏源雪崩能量（IL = 5.3 Apk）	EAS	14	mJ
焊接用引脚温度（距外壳 1/8″，10 s）	TL	260	°C

需要注意的是，整个应用环境会影响热阻数值，这些数值不是常数，仅在特定条件下有效。同时，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

截止特性

• 漏源击穿电压（V(BR)DSS）：在 VGs = 0V，ID = 250μA 时，典型值为 60 V，这表明该 MOSFET 能够承受较高的反向电压。
• 零栅压漏极电流（Ioss）：在 TJ = 25°C，VGs = 0V，VDS = 60V 时，最大值为 10μA；在 TJ = 125°C 时，最大值为 250μA，体现了其良好的截止状态性能。

导通特性

• 栅极阈值电压（VGs(TH)）：在 VS = VDS，ID = 20A 时，最小值为 2.0 V，最大值为 4.0 V，这决定了 MOSFET 开始导通的栅源电压范围。
• 漏源导通电阻（RDS(on)）：在 VGs = 10V，ID = 3A 时，典型值为 18.3 mΩ，最大值为 22 mΩ，低导通电阻有助于降低导通损耗。

电荷和电容特性

• 输入电容（Ciss）：在 VGs = 0V，f = 1MHz，VDS = 30V 时，典型值为 333 pF，输入电容影响 MOSFET 的驱动速度。
• 总栅极电荷（QG(TOT)）：在 VGs = 10V，VDS = 48 V，ID = 3A 时，典型值为 5.7 nC，总栅极电荷与驱动功率和开关速度有关。

开关特性

开关特性在 VGs = 10V 条件下测试，如开启延迟时间（td(ON)）典型值为 6.6 ns，上升时间（tr）典型值为 1.3 ns 等，这些参数反映了 MOSFET 的开关速度和性能。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压（VSD）：在 TJ = 25°C，VGS = 0V，IS = 3A 时，典型值为 0.66 V，最大值为 0.8 V；在 TJ = 125°C 时，最大值为 1.2 V，体现了体二极管的正向导通特性。
• 反向恢复时间（tRR）：典型值为 23 ns，反向恢复时间影响 MOSFET 在开关过程中的损耗和效率。

典型特性曲线

文档中提供了多个典型特性曲线，如导通区域特性、转移特性、导通电阻与栅源电压关系、导通电阻随温度变化、电容变化、栅源电压与总电荷关系等曲线。这些曲线可以帮助工程师更直观地了解 MOSFET 在不同工作条件下的性能，从而更好地进行电路设计和优化。例如，通过导通电阻随温度变化曲线，工程师可以预测在不同温度环境下 MOSFET 的导通损耗，进而采取相应的散热措施。

器件订购信息

器件	标记	封装	包装
NVMFS024N06CT1G	24N06C	DFN5（无铅）	1500/卷带包装
NVMFWS024NO6CT1G	24N06W	DFN5（无铅，可焊侧翼）	1500/卷带包装

在选择器件时，工程师可以根据具体的应用需求和生产要求选择合适的型号。如果对光学检测有较高要求，可以选择具有可焊侧翼的 NVMFWS024NO6CT1G。

机械尺寸和封装信息

NVMFS024N06C 采用 DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封装，文档中详细给出了封装的机械尺寸和引脚定义。了解这些信息对于 PCB 布局和焊接非常重要，工程师需要根据封装尺寸合理设计电路板，确保器件的正确安装和电气连接。同时，要注意封装的焊接要求和相关注意事项，以保证焊接质量和器件的可靠性。

总结

NVMFS024N06C 是一款性能出色的单通道 N 沟道 MOSFET，具有小尺寸、低损耗、高可靠性等优点，适用于多种应用领域。在设计电路时，工程师需要充分了解其最大额定值、电气特性、典型特性曲线等参数，根据具体应用需求合理选择和使用该器件。同时，要注意封装尺寸和焊接要求，确保电路板的设计和制造质量。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。