深入解析 onsemi NVMYS013N08LH 单通道 N 沟道功率 MOSFET

在电子设计领域，MOSFET 是至关重要的功率开关器件，广泛应用于各种电子设备中。今天，我们将深入探讨 onsemi 公司推出的 NVMYS013N08LH 单通道 N 沟道功率 MOSFET，了解其特性、参数以及在实际应用中的表现。

文件下载：NVMYS013N08LH-D.PDF

产品概述

NVMYS013N08LH 是 onsemi 公司的一款高性能 MOSFET，具有 80V 的耐压、13.1mΩ 的低导通电阻和 42A 的连续漏极电流。该器件采用 LFPAK4 封装，尺寸仅为 5x6mm，非常适合紧凑型设计。同时，它符合 AEC - Q101 标准，具备 PPAP 能力，并且是无铅产品，符合 RoHS 标准。

产品特性

紧凑设计

其 5x6mm 的小尺寸封装，为空间受限的设计提供了理想的解决方案。在如今追求小型化的电子设备中，如便携式电子产品、汽车电子模块等，这种紧凑的设计能够有效节省电路板空间，提高设备的集成度。

低导通损耗

低 (R_{DS(on)}) 特性可显著降低导通损耗，提高功率转换效率。在高功率应用中，这意味着更少的能量损耗和更低的发热，从而延长设备的使用寿命，减少散热设计的成本。

低驱动损耗

低 (Q_{G}) 和电容特性有助于降低驱动损耗，提高开关速度。在高频开关应用中，能够减少开关损耗，提高系统的整体性能。

行业标准封装

LFPAK4 封装是行业标准封装，具有良好的兼容性和可互换性，方便工程师进行设计和替换。

最大额定值

该 MOSFET 的最大额定值在不同条件下有明确规定，以下是一些关键参数：	参数	条件	符号	值	单位
漏源电压	-	(V_{DSS})	80	V
栅源电压	-	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	稳态	(I_{D})	42	A
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	-	(P_{D})	54	W
脉冲漏极电流（(T{A}=25^{circ}C)，(t{p}=10mu s)）	-	(I_{DM})	208	A
工作结温和存储温度范围	-	(T{J},T{stg})	-55 至 +175	(^{circ}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}=0V)，(I_{D}=250mu A) 时为 80V，其温度系数为 47.7mV/°C。
• 零栅压漏极电流：(I{DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=80V) 时，(T{J}=25^{circ}C) 为 10(mu A)，(T_{J}=125^{circ}C) 为 100(mu A)。
• 栅源泄漏电流：(I{GSS}) 在 (V{DS}=0V)，(V_{GS}=±20V) 时为 100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压：(V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=45A) 时为 1.2 - 2.0V，其温度系数为 -5.1mV/°C。
• 漏源导通电阻：(R{DS(on)}) 在 (V{GS}=10V)，(I{D}=10A) 时为 10.8 - 13.1mΩ；在 (V{GS}=4.5V)，(I_{D}=10A) 时为 13.4 - 17.0mΩ。
• 正向跨导：(g{FS}) 在 (V{DS}=8V)，(I_{D}=20A) 时为 55S。

电荷、电容和栅极电阻特性

• 输入电容：(C{ISS}) 在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=40V) 时为 906pF。
• 输出电容：(C_{OSS}) 为 116pF。
• 反向传输电容：(C_{RSS}) 为 6pF。
• 总栅极电荷：(Q{G(TOT)}) 在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=40V)，(I{D}=20A) 时为 17nC；在 (V{GS}=4.5V)，(V{DS}=40V)，(I_{D}=20A) 时为 8nC。

开关特性

在 (V{GS}=4.5V)，(V{DS}=64V)，(I{D}=20A)，(R{G}=2.5Omega) 的条件下，开关特性如下：

• 开启延迟时间 (t_{d(ON)}) 为 29ns。
• 上升时间 (t_{r}) 为 53ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(OFF)}) 为 18ns。
• 下降时间 (t_{f}) 为 6ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压：(V{SD}) 在 (V{GS}=0V)，(I{S}=10A) 时，(T{J}=25^{circ}C) 为 0.81 - 1.2V，(T_{J}=125^{circ}C) 为 0.68V。
• 反向恢复时间：(t_{RR}) 为 32ns。
• 反向恢复电荷：(Q_{RR}) 为 25nC。

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，直观地展示了该 MOSFET 在不同条件下的性能表现，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、峰值电流与雪崩时间的关系以及热响应等。这些曲线为工程师在实际应用中选择合适的工作点提供了重要参考。

应用注意事项

• 热管理：整个应用环境会影响热阻，实际热阻并非恒定值，仅在特定条件下有效。在设计时，需要根据具体应用环境进行热分析和散热设计。
• 参数验证：“典型”参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能也会随时间变化。因此，所有工作参数，包括“典型”值，都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
• 使用限制：该产品不适合用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，以及任何用于人体植入的设备。如果买方将产品用于此类非预期或未经授权的应用，需承担相应责任。

总结

NVMYS013N08LH 单通道 N 沟道功率 MOSFET 凭借其紧凑的设计、低导通损耗、低驱动损耗等特性，在电子设计中具有很大的优势。然而，在实际应用中，工程师需要充分考虑其最大额定值、电气特性和典型特性曲线，进行合理的设计和参数验证，以确保产品的性能和可靠性。你在使用这款 MOSFET 时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。