onsemi NVTFS5C658NL MOSFET：高效性能与紧凑设计的完美结合

在电子设计领域，MOSFET作为关键的功率器件，其性能和特性对整个电路的效率和稳定性起着至关重要的作用。今天，我们就来深入了解一下onsemi推出的NVTFS5C658NL这款N沟道功率MOSFET，看看它有哪些独特之处。

文件下载：NVTFS5C658NL-D.PDF

一、产品概述

NVTFS5C658NL是一款60V、5.0mΩ、109A的单N沟道功率MOSFET。它采用了小尺寸封装（3.3 x 3.3 mm），非常适合紧凑设计的应用场景。同时，该器件具有低导通电阻（$R_{DS(on)}$）和低电容的特点，能够有效降低传导损耗和驱动损耗，提高电路的整体效率。此外，NVTFS5C658NLWF版本还具备可焊侧翼，并且通过了AEC - Q101认证，可提供PPAP文件，符合汽车级应用的要求。

二、关键参数与特性

1. 最大额定值

在$T_{J}=25^{circ} C$的条件下，该MOSFET的一些重要最大额定值如下：

• 漏源电压（$V_{DSS}$）：77V
• 连续漏极电流（$I{D}$）：在$T{C}=25^{circ}C$时为18A，在$T_{A}=100^{circ}C$时为15A
• 功率耗散（$P{D}$）：在$T{A}=25^{circ} C$时为57W
• 脉冲漏极电流（$T{A}=25^{circ}C,t{p}=10mu s$）：具体数值文档未明确给出
• 源极电流（体二极管）：文档未明确给出具体参数
• 焊接时引脚温度（距外壳1/8"处，持续10s）：260°C

2. 电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压（$V{(BR)DSS}$）：在$V{GS} = 0 V$，$I_{D} = 250mu A$时，最小值为60V。
• 零栅压漏极电流（$I{DSS}$）：在$V{GS} = 0 V$，$T{J} = 25^{circ}C$，$V{DS} = 60 V$时为10μA；在$T_{J} = 125^{circ}C$时为250μA。
• 栅源泄漏电流（$I{GSS}$）：在$V{DS} = 0 V$，$V_{GS} = 20 V$时为100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压（$V{GS(TH)}$）：在$V{GS} = V{DS}$，$I{D} = 75 μA$时，最小值为1.2V，最大值为2.2V。
• 导通电阻（$R{DS(on)}$）：在$V{GS}=10V$时为4.2 - 5.0mΩ；在$V_{GS}=4.5V$时为5.8 - 7.3mΩ。
• 正向跨导：文档未明确给出具体数值，但有相关测试条件。

电荷和电容特性

• 输入电容（$C{iss}$）：在$V{GS} = 0 V$，$f = 1.0 MHz$时为1935pF。
• 输出电容（$C{oss}$）：在$V{DS} = 25 V$时为890pF。
• 反向传输电容（$C_{rss}$）：为16pF。
• 总栅极电荷（$Q{G(TOT)}$）：在$V{GS} = 4.5 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 50 A$时为12nC；在$V{GS} = 10 V$，$V{DS} = 48 V$，$I_{D} = 50 A$时为27nC。
• 阈值栅极电荷（$Q_{G(TH)}$）：为3.5nC。
• 栅源电荷（$Q_{GS}$）：为7nC。
• 栅漏电荷（$Q_{GD}$）：为2.4nC。

开关特性

• 开通延迟时间（$t_{d(on)}$）：为16ns。
• 上升时间（$t{r}$）：在$V{GS} = 4.5 V$，$V{DS} = 48 V$，$I{D} = 50 A$时为96ns。
• 关断延迟时间（$t_{d(off)}$）：为36ns。
• 下降时间（$t_{f}$）：为105ns。

漏源二极管特性

• 正向压降：在$I_{S} = 50 A$时为0.9V。
• 反向恢复时间（$t{RR}$）：文档未明确给出具体数值，但给出了测试条件$V{GS}=0 V$，$dI_{S} / dt=100 A / mu s$。
• 电荷时间（$t_{a}$）：为18ns。
• 反向恢复电荷（$Q_{RR}$）：文档未明确给出具体数值。

3. 典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，直观地展示了该MOSFET在不同条件下的性能表现：

• 导通区域特性曲线：展示了不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系。
• 传输特性曲线：体现了在不同结温下，漏极电流与栅源电压的关系。
• 导通电阻与栅源电压关系曲线：显示了导通电阻随栅源电压的变化情况。
• 导通电阻与漏极电流和栅极电压关系曲线：反映了导通电阻在不同漏极电流和栅极电压下的变化。
• 导通电阻随温度变化曲线：表明了导通电阻随结温的变化趋势。
• 漏源泄漏电流与电压关系曲线：展示了漏源泄漏电流随漏源电压的变化。
• 电容变化曲线：呈现了输入电容、输出电容和反向传输电容随漏源电压的变化。
• 栅源和漏源电压与总电荷关系曲线：体现了栅源和漏源电压与总栅极电荷的关系。
• 电阻性开关时间随栅极电阻变化曲线：展示了开关时间随栅极电阻的变化。
• 二极管正向电压与电流关系曲线：反映了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曲线：给出了在不同条件下的最大额定正向偏置安全工作范围。
• 最大漏极电流与雪崩时间关系曲线：展示了最大漏极电流随雪崩时间的变化。
• 热特性曲线：体现了热阻随脉冲时间的变化。

三、封装与订购信息

1. 封装尺寸

该MOSFET有WDFN8和WDFNW8两种封装形式，文档详细给出了这两种封装的机械尺寸图和具体尺寸参数，包括长度、宽度、高度等，并且标注了公差范围。这些尺寸信息对于PCB设计和布局非常重要，工程师可以根据这些信息确保器件能够正确安装和焊接。

2. 订购信息

提供了两种具体型号的订购信息：

• NVTFS5C658NLTAG：标记为658L，采用WDFN8（无铅）封装，每盘1500个，采用带盘包装。
• NVTFS5C658NLWFTAG：标记为58LW，采用WDFNW8（无铅）封装，每盘1500个，采用带盘包装。

四、应用与注意事项

1. 应用场景

由于NVTFS5C658NL具有低导通电阻、低电容和小尺寸等特点，它非常适合用于需要高效功率转换和紧凑设计的应用，如开关电源、DC - DC转换器、电机驱动等领域。

2. 注意事项

• 应力超过最大额定值表中列出的数值可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能正常，可能会发生损坏并影响可靠性。
• 热阻值会受到整个应用环境的影响，不是常数，仅在特定条件下有效。
• 产品的参数性能是在列出的测试条件下给出的，如果在不同条件下运行，电气特性可能无法准确反映产品性能。
• 脉冲测试时，脉冲宽度应≤300μs，占空比应≤2%。
• 开关特性与工作结温无关。

五、总结

onsemi的NVTFS5C658NL MOSFET以其出色的性能和紧凑的设计，为电子工程师提供了一个优秀的选择。在实际设计中，工程师可以根据具体的应用需求，结合该器件的参数和特性，合理地进行电路设计和布局，以实现高效、稳定的功率转换。同时，在使用过程中，一定要注意遵循文档中的注意事项，确保器件的正常工作和可靠性。你在使用MOSFET的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。