深入解析 onsemi NVMFWS2D9N04XM 功率 MOSFET

在电子设计领域，功率 MOSFET 作为关键的电子元件，广泛应用于各种电路中。今天我们就来详细解析 onsemi 推出的 NVMFWS2D9N04XM 单通道 N 沟道功率 MOSFET。

文件下载：NVMFWS2D9N04XM-D.PDF

产品特性

低损耗设计

该 MOSFET 具有低导通电阻 (R_{DS(on)})，这一特性能够有效降低导通损耗，提高电路的效率。同时，低电容设计可以减少驱动损耗，有助于降低整个系统的功耗。

紧凑设计

采用 5 x 6 mm 的小尺寸封装，这种紧凑的设计使得它在空间有限的电路板上也能轻松布局，为设计人员提供了更大的灵活性。

高可靠性

产品通过了 AEC - Q101 认证，并且具备生产件批准程序（PPAP）能力，符合无铅、无卤素/无溴化阻燃剂（BFR）的环保标准，同时也满足 RoHS 指令要求，确保了产品在各种环境下的可靠性和稳定性。

应用领域

• 电机驱动：在电机控制系统中，该 MOSFET 能够高效地控制电机的电流和电压，实现精确的电机驱动。
• 电池保护：可以对电池进行过流、过压等保护，延长电池的使用寿命，提高电池的安全性。
• 同步整流：在开关电源中，同步整流技术可以提高电源的效率，NVMFWS2D9N04XM 能够很好地满足这一应用需求。

关键参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	40	V
栅源电压（直流）	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（(T_C = 25°C)）	(I_D)	94	A
连续漏极电流（(T_C = 100°C)）	(I_D)	66	A
功率耗散（(T_C = 25°C)）	(P_D)	50	W
连续漏极电流（(T_A = 25°C)）	(I_D)	25	A
连续漏极电流（(T_A = 100°C)）	(I_D)	18	A
脉冲漏极电流（(T_A = 25°C)，(t_p = 10 s)）	(I_{DM})	440	A
工作结温和存储温度范围	(TJ)，(T{stg})	-55 至 175	°C
源极电流（体二极管）	(I_S)	42	A
单脉冲漏源雪崩能量（(I_{L(pk)} = 4.6 A)）	(E_{AS})	133	mJ
引脚焊接回流温度（距外壳 1/8″，10 s）	(T_L)	260	°C

热阻额定值

参数	符号	值	单位
结到壳热阻（注 2）	(R_{θJC})	3	°C/W
结到环境热阻（注 1、2）	(R_{θJA})	41.6	°C/W

注：

1. 表面贴装在 FR4 板上，使用 650 (mm^2)、2 oz 铜焊盘。
2. 整个应用环境会影响所示的热阻值，它们不是常数，仅在特定条件下有效。

电气特性

关断特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
漏源击穿电压	(V_{(BR)DSS})	(V_{GS} = 0V)，(I_D = 1 mA)，(T = 25°C)	40	-	-	V
漏源击穿电压温度系数	(frac{Delta V_{(BR)DSS}}{Delta T})	(I_D = 1 mA)，参考 25°C	-	15	-	mV/°C
零栅压漏极电流	(I_{DSS})	(V_{DS} = 40 V)，(T = 25°C)	-	-	10	μA
		(V_{DS} = 40 V)，(T = 125°C)	-	-	100	μA
栅源泄漏电流	(I_{GSS})	(V{DS} = 0V)，(V{GS} = 20V)	-	-	100	nA

导通特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
漏源导通电阻	(R_{DS(on)})	(V_{GS} = 10V)，(I_D = 20 A)，(T = 25°C)	-	2.7	3.1	mΩ
栅极阈值电压	(V_{GS(TH)})	(V{GS} = V{DS})，(I = 40 A)，(T = 25°C)	2.5	-	3.5	V
栅极阈值电压温度系数	(frac{Delta V_{GS(TH)}}{Delta T_J})	(V{GS} = V{DS})，(I = 40A)	-	-7.2	-	mV/°C
正向跨导	(g_{fs})	(V_{DS} = 5 V)，(I_D = 20 A)	-	79.6	-	S

电荷与电容特性

参数	符号	值	单位
反向传输电容	(C_{RSS})	-	pF
总栅极电荷	(Q_{G(TOT)})	15.7	nC
阈值栅极电荷	(Q_{G(TH)})	-	nC
栅源电荷	(Q_{GS})	-	nC
栅漏电荷	(Q_{GD})	3	nC
栅极电阻	(R_G)	1 - 2	Ω

开关特性

参数	符号	测试条件	值	单位
导通延迟时间	(t_{d(ON)})	(V_{DD} = 32 V)，(I_D = 50 A)，(RG = 0)，阻性负载，(V{GS} = 0/10 V)	13.1	ns
上升时间	(t_r)	-	4.5	ns
关断延迟时间	(t_{d(OFF)})	-	19.8	ns
下降时间	(t_f)	-	3.8	ns

漏源二极管特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
正向二极管电压	(V_{SD})	(V_{GS} = 0V)，(I_S = 20 A)，(T = 25°C)	0.84	1.2	V
		(V_{GS} = 0V)，(I_S = 20A)，(T = 125°C)	0.7	-	-	V
反向恢复时间	(t_{RR})	(V_{GS} = 0V)，(I_S = 50 A)	107	-	ns
充电时间	(t_a)	(di/dt = 100 A/μs)，(V_{DD} = 32 V)	38	-	ns
放电时间	(t_b)	-	69	-	ns
反向恢复电荷	(Q_{RR})	-	391	-	nC

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅极电压关系、导通电阻与漏极电流关系、归一化导通电阻与结温关系、漏源泄漏电流与电压关系、电容特性、栅极电荷特性、电阻性开关时间与栅极电阻关系、二极管正向特性、安全工作区、峰值电流与雪崩时间关系以及瞬态热响应等曲线。这些曲线能够帮助工程师更好地了解该 MOSFET 在不同工作条件下的性能表现，从而优化电路设计。

封装与订购信息

封装尺寸

采用 DFNW5 封装，尺寸为 4.90x5.90x1.00，引脚间距为 1.27P。具体的封装尺寸参数如下：	尺寸	最小值（mm）	标称值（mm）	最大值（mm）
A	0.90	1.00	1.10
A1	0.00	-	0.05
b	0.33	0.41	0.51
C	0.23	0.28	0.33
D	5.00	5.15	5.30
D1	4.70	4.90	5.10
D2	3.80	4.00	4.20
E	6.00	6.15	6.30
E1	5.70	5.90	6.10
E2	3.45	3.65	3.85
E3	3.00	3.40	3.80
e	1.27 BSC	-	-
k	1.20	1.35	1.50
L	0.51	0.57	0.71
L2	0.15 REF.	-	-
θ	0	6°	12°

订购信息

型号为 NVMFWS2D9N04XMT1G，标记为 2D9N4W，采用 Pb - Free 封装，每盘 1500 个，以卷带包装形式发货。

总结

onsemi 的 NVMFWS2D9N04XM 功率 MOSFET 凭借其低损耗、紧凑设计和高可靠性等优点，在电机驱动、电池保护和同步整流等应用领域具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以根据其详细的参数和特性曲线，合理选择和使用该 MOSFET，以实现最佳的电路性能。你在实际应用中是否使用过类似的 MOSFET 呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验。