深入解析 onsemi NVTFS5C680NL 功率 MOSFET

在电子设计领域，功率 MOSFET 是极为关键的元件，广泛应用于各类电源管理、电机驱动等电路中。今天，我们就来深入剖析 onsemi 公司的 NVTFS5C680NL 单通道 N 沟道功率 MOSFET。

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产品特性

紧凑设计

NVTFS5C680NL 采用了 3.3 x 3.3 mm 的小封装尺寸，这种设计对于追求紧凑布局的电子设备来说是一大福音，能够有效节省 PCB 空间，满足小型化产品的设计需求。

低导通损耗

该 MOSFET 具有低 $R{DS(on)}$ 特性，这意味着在导通状态下，其电阻较小，能够有效减少传导损耗，提高电路的效率。具体来说，在 10 V 栅源电压下，$R{DS(on)}$ 低至 26.5 mΩ；在 4.5 V 栅源电压下，$R_{DS(on)}$ 为 42.5 mΩ。

低电容

低电容特性有助于降低驱动损耗，提高开关速度。其输入电容 $C{iss}$ 为 327 pF，输出电容 $C{oss}$ 为 161 pF，反向传输电容 $C_{rss}$ 为 6.0 pF。

汽车级认证

产品通过了 AEC - Q101 认证，并且具备 PPAP 能力，适用于汽车电子等对可靠性要求较高的应用场景。同时，该器件为无铅产品，符合 RoHS 标准。

最大额定值

电压与电流

• 漏源电压 $V_{DSS}$ 最大值为 60 V，能够承受较高的电压。
• 栅源电压 $V_{GS}$ 范围为 ±20 V。
• 连续漏极电流在不同温度下有所不同，在 $T_C = 25°C$ 时为 20 A，$T_C = 100°C$ 时为 14 A；在 $T_A = 25°C$ 时为 7.82 A，$T_A = 100°C$ 时为 6.54 A。脉冲漏极电流在 $T_A = 25°C$，脉冲宽度 $t_p = 10 s$ 时为 80 A。

功率与温度

• 功率耗散方面，在 $T_C = 25°C$ 时为 20 W，$T_C = 100°C$ 时为 10 W；在 $T_A = 25°C$ 时为 3.0 W，$T_A = 100°C$ 时为 2.1 W。
• 工作结温和存储温度范围为 -55 至 +175°C，具有较宽的温度适应范围。

其他参数

• 源极电流（体二极管）$I_S$ 为 17 A。
• 单脉冲漏源雪崩能量（$I{L(pk)} = 1 A$）$E{AS}$ 为 51 mJ。
• 焊接时引脚温度（距离管壳 1/8″ 处，持续 10 s）$T_L$ 为 260°C。

需要注意的是，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

关断特性

• 漏源击穿电压 $V{(BR)DSS}$ 在 $V{GS} = 0 V$，$I_D = 250 μA$ 时为 60 V。
• 零栅压漏极电流 $I{DSS}$ 在 $V{GS} = 0 V$，$TJ = 25°C$，$V{DS} = 60 V$ 时为 10 μA；在 $T_J = 125°C$ 时为 100 μA。
• 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

在脉冲测试条件下（脉冲宽度 ≤300 μs，占空比 ≤2%），不同栅源电压和漏极电流下有相应的导通电阻等参数。

电荷与电容特性

• 输入电容 $C{iss}$、输出电容 $C{oss}$ 和反向传输电容 $C_{rss}$ 如前文所述。
• 总栅极电荷 $Q{G(TOT)}$ 在不同测试条件下有不同的值，例如在 $V{GS} = 4.5 V$，$V_{DS} = 48 V$，$ID = 10 A$ 时为 2.9 nC；在 $V{GS} = 10 V$，$V_{DS} = 48 V$，$I_D = 10 A$ 时为 6.0 nC。

开关特性

开关特性与工作结温无关，对于设计高速开关电路非常重要。

漏源二极管特性

包括正向电压、电荷时间、放电时间和反向恢复电荷等参数。

典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅源电压和漏极电流的关系、导通电阻随温度的变化、漏源泄漏电流与电压的关系、电容变化、栅源与总电荷的关系、电阻性开关时间随栅极电阻的变化、二极管正向电压与电流的关系、最大额定正向偏置安全工作区以及 $I_{PEAK}$ 与雪崩时间的关系等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解器件在不同工作条件下的性能表现，从而进行合理的电路设计。

封装与订购信息

封装尺寸

提供了 WDFN8 和 WDFNW8 两种封装的详细尺寸信息，包括各引脚的尺寸、间距等，同时给出了推荐的焊接焊盘尺寸。

订购信息

有不同的器件标记和封装可供选择，如 NVTFS5C680NLTAG 采用 WDFN8 封装，NVTFS5C680NLWFTAG、NVTFS5C680NLWFETAG 采用 WDFNW8 封装，均为无铅封装，每盘 1500 个。

总结

onsemi 的 NVTFS5C680NL 功率 MOSFET 以其紧凑的设计、低导通损耗、低电容等特性，在电源管理、汽车电子等领域具有广泛的应用前景。工程师在设计电路时，需要根据具体的应用需求，结合器件的最大额定值、电气特性和典型特性曲线等参数，合理选择和使用该器件，以确保电路的性能和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似 MOSFET 的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。