探索 onsemi NTTFS1D4N04XM MOSFET：性能卓越的功率之选

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 作为一种关键的功率器件，其性能表现直接影响着整个电路的效率与稳定性。今天，我们就来深入探讨 onsemi 推出的 NTTFS1D4N04XM 单 N 沟道功率 MOSFET，看看它有哪些独特之处。

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产品特性

低损耗优势

• 低导通电阻：NTTFS1D4N04XM 具有极低的 (R{DS(on)})，在 (V{GS} = 10 V) 时最大仅为 1.43 mΩ。这一特性能够有效降低导通损耗，提高功率转换效率，减少发热，对于需要高效功率传输的应用场景来说至关重要。
• 低电容：该 MOSFET 的电容值较低，能够显著降低驱动损耗。这意味着在开关过程中，所需的驱动能量更少，从而进一步提高了整体效率。

紧凑设计

其采用了 3.3 x 3.3 mm 的小尺寸封装，为紧凑型设计提供了可能。在如今对电子产品小型化要求越来越高的趋势下，这种小尺寸封装能够节省 PCB 空间，使设计更加灵活。

环保合规

NTTFS1D4N04XM 是无铅、无卤素/无溴化阻燃剂的产品，并且符合 RoHS 标准，满足环保要求，符合现代电子产业对绿色环保的追求。

应用领域

• 电机驱动：在电机驱动应用中，低导通电阻和低电容特性使得 NTTFS1D4N04XM 能够高效地控制电机的电流，减少能量损耗，提高电机的运行效率。
• 电池保护：对于电池保护电路，该 MOSFET 可以快速响应，在电池过充、过放等异常情况下及时切断电路，保护电池安全。
• 同步整流：在开关电源的同步整流应用中，其低导通电阻能够降低整流损耗，提高电源的效率和稳定性。

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^{circ}C)）	(I_D)	178	A
连续漏极电流（(T_C = 100^{circ}C)）	(I_D)	126	A
功率耗散（(T_C = 25^{circ}C)）	(P_D)	83	W
连续漏极电流（(T_A = 25^{circ}C)）	(I_{DA})	35	A
连续漏极电流（(T_A = 100^{circ}C)）	(I_{DA})	25	A
脉冲漏极电流（(T_C = 25^{circ}C)，(t_p = 10 s)）	(I_{DM})	1305	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)	71	A
单脉冲雪崩能量（(I_{PK} = 35 A)）	(E_{AS})	89	mJ
焊接用引脚温度（距外壳 1/8″，10 s）	(T_L)	260	°C

电气特性

• 关断特性：
  • 漏源击穿电压 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS} = 0 V)，(I_D = 1 mA)，(T_J = 25^{circ}C) 时为 40 V。
  • 漏源击穿电压温度系数 (V_{(BR)DSS}/T_J) 为 15 mV/°C。
  • 零栅压漏极电流 (I{DSS}) 在 (V{DS} = 40 V)，(T_J = 25^{circ}C) 时为 10 μA，在 (T_J = 125^{circ}C) 时为 100 μA。
  • 栅源泄漏电流 (I{GSS}) 在 (V{GS} = 20 V)，(V_{DS} = 0 V) 时为 100 nA。
• 导通特性：
  • 漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS} = 10 V)，(I_D = 20 A)，(T_J = 25^{circ}C) 时，典型值为 1.24 mΩ，最大值为 1.43 mΩ。
  • 栅极阈值电压 (V{GS(TH)}) 在 (V{GS} = V_{DS})，(I_D = 90 A)，(TJ = 25^{circ}C) 时，最小值为 2.5 V，典型值为 3 V，最大值为 3.5 V，其温度系数 (V{GS(TH)}/T_J) 为 -7.33 mV/°C。
  • 正向跨导 (g{FS}) 在 (V{DS} = 5 V)，(I_D = 20 A) 时为 103 S。
• 电荷、电容及栅极电阻：
  • 输入电容 (C{ISS}) 在 (V{GS} = 0 V)，(V_{DS} = 20 V)，(f = 1 MHz) 时为 2278 pF。
  • 输出电容 (C_{OSS}) 为 1621 pF。
  • 反向传输电容 (C_{RSS}) 为 36 pF。
  • 输出电荷 (Q{OSS}) 在 (V{GS} = 0 V)，(V_{DS} = 20 V) 时为 49 nC。
  • 总栅极电荷 (Q{G(TOT)}) 在 (V{GS} = 10 V)，(V_{DD} = 20 V)，(I_D = 50 A) 时为 35.4 nC。
  • 阈值栅极电荷 (Q_{G(TH)}) 为 6.7 nC。
  • 栅源电荷 (Q_{GS}) 为 10.5 nC。
  • 栅漏电荷 (Q_{GD}) 为 6.5 nC。
  • 栅极电阻 (R_G) 在 (f = 1 MHz) 时为 0.7 Ω。
• 开关特性：
  • 导通延迟时间 (t{d(ON)}) 在 (V{GS}=0 / 10 V)，(V_{DD}=20 V) 时为 6 ns。
  • 关断延迟时间 (t_{d(OFF)}) 为 28 ns。
  • 下降时间为 5 ns。
• 源漏二极管特性：
  • 正向二极管电压 (V{SD}) 在 (V{Gs} = 0V)，(I_s = 20A)，(T = 25^{circ}C) 时，最小值为 0.79 V，最大值为 1.2 V；在 (T = 125^{circ}C) 时，最小值为 0.64 V。
  • 反向恢复时间 (t{RR}) 在 (V{Gs} = 0V)，(I_s = 50 A) 时为 44 ns。
  • 充电时间 (ta) 在 (dl/dt = 100 A/s)，(V{pp} = 20 V) 时为 21 ns。
  • 放电时间 (t_o) 为 23 ns。
  • 反向恢复电荷 (Q_{RR}) 为 47 nC。

热特性

• 结到外壳的热阻 (R_{JC}) 为 1.8 °C/W。
• 结到环境的热阻 (R_{JA}) 为 46.4 °C/W（表面贴装在使用 (650 mm^{2})、2 oz 铜焊盘的 FR4 板上）。需要注意的是，整个应用环境会影响热阻数值，这些数值并非恒定值，仅在特定条件下有效。

典型特性

文档中还给出了一系列典型特性曲线，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、电阻性开关时间变化与栅极电阻关系、二极管正向特性、安全工作区（SOA）、雪崩电流与脉冲时间关系以及瞬态热响应等。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，从而进行更优化的设计。

订购信息

该产品的型号为 NTTFS1D4N04XMTAG，标记为 1D4N4，采用 WDFN8（无铅）封装，每盘 1500 个，以卷带包装形式发货。如需了解卷带规格，可参考相关的卷带包装规格手册 BRD8011/D。

封装尺寸

WDFN8 封装尺寸为 3.3x3.3，引脚间距为 0.65 mm。文档中详细给出了各个尺寸的最小值、标称值和最大值，为 PCB 设计提供了精确的参考。

总的来说，onsemi 的 NTTFS1D4N04XM MOSFET 凭借其低损耗、紧凑设计和环保合规等优势，在电机驱动、电池保护和同步整流等应用领域具有很大的应用潜力。电子工程师在设计相关电路时，可以充分考虑该产品的特性和参数，以实现更高效、更稳定的电路设计。大家在实际应用中是否遇到过类似 MOSFET 的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。