安森美NTMFS5C456NL N沟道MOSFET：紧凑设计与高性能的完美结合

在电子设计领域，MOSFET作为关键的功率开关器件，其性能和特性对整个电路的性能起着至关重要的作用。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的NTMFS5C456NL N沟道MOSFET，看看它有哪些独特之处，能为我们的设计带来怎样的优势。

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产品概述

NTMFS5C456NL是一款单N沟道功率MOSFET，具备40V的耐压能力，最大导通电阻（RDS(ON)）在10V栅源电压下低至3.7 mΩ，连续漏极电流（ID）最大可达87A。这些出色的参数使得它在各种功率应用中表现出色，尤其适用于对空间和效率要求较高的场合。

产品特性

紧凑设计

该MOSFET采用了5x6 mm的小尺寸封装，为紧凑型设计提供了可能。在如今追求小型化的电子设备中，这种小尺寸封装能够有效节省电路板空间，使得设计更加紧凑。

低导通损耗

低RDS(ON)特性可以最大程度地减少导通损耗，提高电路的效率。这对于需要长时间运行的设备来说尤为重要，能够降低功耗，延长电池续航时间。

低驱动损耗

低Qg（栅极电荷）和电容特性可以减少驱动损耗，降低对驱动电路的要求，提高系统的整体性能。

环保合规

该器件为无铅产品，符合RoHS标准，满足环保要求。

最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	VDSS	40	V
栅源电压	VGS	+20	V
稳态漏极电流（$T_{C}=25^{circ}C$）	ID	87	A
稳态漏极电流（$T_{C}=100^{circ}C$）	ID	61	A
连续漏极电流（$T_{A}=25^{circ}C$）	ID	-	A
连续漏极电流（$T_{A}=100^{circ}C$）	ID	16	A
功耗（$T_{A}=25^{circ}C$）	PD	3.6	W
功耗（$T_{A}=100^{circ}C$）	PD	1.8	W
脉冲漏极电流	IDM	-	A
工作结温和存储温度	TJ, Tstg	-55 to +175	°C
单脉冲漏源雪崩能量	-	202	mJ
焊接温度	TL	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。

热阻参数

参数	符号	值	单位
结到壳的稳态热阻	RJC	2.7	°C/W
结到环境的稳态热阻（注2）	RJA	42	°C/W

这里要提醒大家，热阻参数会受到整个应用环境的影响，并非恒定值，仅在特定条件下有效。例如，它是在FR4板上使用650 $mm^{2}$、2 oz. Cu焊盘进行表面贴装时的测量值。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压（V(BR)DSS）：在VGS = 0 V，ID = 250 μA的条件下，击穿电压为40 V，温度系数为22 mV/°C。
• 零栅压漏极电流（IDSS）：在VGS = 0 V，VDS = 40 V的条件下，$T{J}=25^{circ}C$时为10 nA，$T{J}=125^{circ}C$时为250 nA。
• 栅源泄漏电流（IGSS）：在VDS = 0 V，VGS = 20 V的条件下，泄漏电流较小。

导通特性

• 栅极阈值电压（VGS(TH)）：在VGS = VDS，ID = 50 μA的条件下，阈值电压范围为1.2 - 2.0 V，阈值温度系数为 -5.1 mV/°C。
• 漏源导通电阻（RDS(on)）：在VGS = 10 V，ID = 20 A的条件下，导通电阻为3.1 - 3.7 mΩ；在VGS = 4.5 V，ID = 20 A的条件下，导通电阻为4.8 - 6.0 mΩ。
• 正向跨导（gFS）：在VDS = 15 V，ID = 40 A的条件下，跨导为80 S。

电荷、电容和栅极电阻特性

• 输入电容（CISS）：在VGS = 0 V，f = 1 MHz，VDS = 25 V的条件下，电容为1600 pF。
• 输出电容（COSS）：为590 pF。
• 反向传输电容（CRSS）：为21 pF。
• 总栅极电荷（QG(TOT)）：在VGS = 10 V，VDS = 20 V，ID = 40 A的条件下，为28.8 nC；在VGS = 4.5 V，VDS = 20 V，ID = 40 A的条件下，为13.5 nC。
• 阈值栅极电荷（QG(TH)）：为2.6 nC。
• 栅源电荷（QGS）：为5.3 nC。
• 栅漏电荷（QGD）：为4.9 nC。
• 平台电压（VGP）：为3.3 V。

开关特性

开关特性与工作结温无关，在VGS = 4.5 V，VDS = 20 V，ID = 40 A，RG = 1.0 Ω的条件下：

• 开启延迟时间（td(ON)）为9.3 ns。
• 上升时间（tr）为100 ns。
• 关断延迟时间（td(OFF)）为17 ns。
• 下降时间（tf）为4.0 ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压（VSD）：在VGs = 0V，Is = 40A的条件下，$T = 25^{circ}C$时为0.86 - 1.2 V，$T = 125^{circ}C$时为0.75 V。
• 反向恢复时间（tRR）：在VGs = 0 V，dIs/dt = 100 A/μs，Is = 40 A的条件下，为29 ns。
• 电荷时间（ta）：为14 ns。
• 放电时间（to）：为15 ns。
• 反向恢复电荷（QRR）：为20 nC。

典型特性曲线

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、导通电阻与栅源电压的关系、导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、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、栅源电压与总电荷的关系、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、安全工作区、峰值电流与雪崩时间的关系以及热响应曲线等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解该MOSFET在不同条件下的性能表现，从而进行更合理的设计。

订购信息

该器件有两种包装规格可供选择：	器件型号	标记	封装	包装数量
NTMFS5C456NLT1G	5C456L	DFN5（无铅）	1500 / 卷带包装
NTMFS5C456NLT3G	5C456L	DFN5（无铅）	5000 / 卷带包装

对于卷带规格的详细信息，可参考安森美的Tape and Reel Packaging Specifications Brochure（BRD8011/D）。

机械尺寸

文档提供了DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封装的详细机械尺寸图和尺寸参数，包括各个引脚的尺寸、封装的长宽高以及引脚间距等信息。这些信息对于电路板设计和布局非常重要，工程师可以根据这些尺寸进行合理的设计，确保器件能够正确安装和使用。

总结

总的来说，安森美NTMFS5C456NL N沟道MOSFET以其紧凑的设计、低导通损耗和低驱动损耗等特性，为电子工程师在功率应用设计中提供了一个优秀的选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，结合其电气特性和热阻参数等，合理选择和使用该器件，以确保电路的性能和可靠性。同时，要注意遵守器件的最大额定值和相关使用条件，避免因不当使用而导致器件损坏。大家在使用过程中有没有遇到过类似MOSFET的应用问题呢？欢迎在评论区分享交流。