深入剖析NTMFS4923NE:高性能功率MOSFET的卓越之选
在电子设计领域,功率MOSFET作为关键元件,对电路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(ON Semiconductor)推出的NTMFS4923NE这款30V、91A的单N沟道功率MOSFET,看看它有哪些独特的特性和优势。
文件下载:NTMFS4923NE-D.PDF
一、产品特性亮点
低损耗设计
NTMFS4923NE具有低导通电阻($R{DS(on)}$),在10V栅源电压下,$R{DS(on)}$最大仅为3.3mΩ;在4.5V栅源电压下,也只有4.8mΩ。这种低导通电阻能够有效减少导通损耗,提高电路效率。同时,它还具备低电容特性,可降低驱动损耗,并且优化了栅极电荷,进一步降低了开关损耗。
双面散热能力
该器件拥有双面散热能力,这一特性使得它在散热方面表现出色,能够更好地应对高功率应用中的散热挑战,保证器件在稳定的温度环境下工作,提高可靠性和稳定性。
环保合规
NTMFS4923NE是无铅、无卤素的,并且符合RoHS标准,这符合当前电子行业对环保产品的需求,为绿色电子设计提供了支持。
二、主要参数及性能指标
最大额定值
| 参数 | 条件 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 漏源电压$V_{DSS}$ | 30 | V | |
| 栅源电压$V_{GS}$ | ±20 | V | |
| 连续漏极电流$I_D$ | $TA = 25°C$,$R{θJA}$(条件1) | 38.8 | A |
| $TA = 100°C$,$R{θJA}$(条件1) | 24.5 | A | |
| $TC = 25°C$,$R{θJC}$(条件1) | 91 | A | |
| $TC = 85°C$,$R{θJC}$(条件1) | 66 | A | |
| 功率耗散$P_D$ | $TA = 25°C$,$R{θJA}$(条件1) | 2.63 | W |
| $TA = 25°C$,$R{θJA}$($tleq10s$,条件1) | 8.7 | W | |
| $TC = 25°C$,$R{θJC}$(条件1) | 48 | W | |
| 脉冲漏极电流$I_{DM}$ | $T_A = 25°C$,$t_p = 10μs$ | 275 | A |
| 工作结温及存储温度 | -40 至 +150 | °C |
电气特性
关断特性
- 漏源击穿电压$V{(BR)DSS}$:在$V{GS}=0V$,$I_D = 250μA$时,最小值为30V。
- 漏源击穿电压温度系数$V_{(BR)DSS}/T_J$:在$T_J = 25°C$时为15mV/°C。
- 零栅压漏极电流$I{DSS}$:在$V{GS}=0V$,$V_{DS}=24V$,$T_J = 125°C$时,最大值为10μA。
- 栅源泄漏电流$I{GSS}$:在$V{DS}=0V$,$V_{GS}=pm20V$时,最大值为±100nA。
导通特性
- 开启电压$V{GS(TH)}$:在$V{GS}=V_{DS}$,$I_D = 250μA$时,典型值为1.63V,最大值为2.0V。
- 漏源导通电阻$R{DS(on)}$:在$V{GS}=10V$时,典型值为2.7mΩ,最大值为3.3mΩ;在$V_{GS}=4.5V$,$I_D = 30A$时,典型值为2.7mΩ,$I_D = 15A$时,典型值为3.7mΩ。
- 正向跨导$g{FS}$:在$V{DS}=1.5V$,$I_D = 15A$时,典型值为32S。
电荷、电容及栅极电阻
- 输入电容$C{ISS}$:在$V{GS}=0V$,$f = 1MHz$,$V_{DS}=15V$时,典型值为3579pF,最大值为4850pF。
- 输出电容$C_{OSS}$:典型值为1264pF,最大值为1710pF。
- 反向传输电容$C_{RSS}$:典型值为39pF,最大值为59pF。
- 总栅极电荷$Q{G(TOT)}$:在$V{GS}=4.5V$,$V_{DS}=15V$,$ID = 30A$时,典型值为22nC;在$V{GS}=10V$,$V_{DS}=15V$,$I_D = 30A$时,典型值为49.4nC。
开关特性
开关特性与工作结温无关。在$V{GS}=10V$,$V{DS}=15V$,$I_D = 15A$,$RG = 3.0Ω$条件下,开启延迟时间$t{d(on)}$典型值为11.2ns,上升时间$tr$典型值为18.7ns,关断延迟时间$t{d(off)}$典型值为28.3ns,下降时间$t_f$典型值为12.1ns。
漏源二极管特性
- 正向二极管电压$V{SD}$:在$V{GS}=0V$,$I_S = 30A$,$T_J = 25°C$时,典型值为0.85V,最大值为1.1V;在$T_J = 125°C$时,典型值为0.72V。
- 反向恢复时间$t_{RR}$:典型值为44.4ns,充电时间$t_a$典型值为21.6ns,放电时间$tb$典型值为22.8ns,反向恢复电荷$Q{RR}$典型值为45nC。
封装寄生参数
- 源极电感$L_S$:典型值为0.65nH。
- 漏极电感$L_D$:典型值为0.005nH。
- 栅极电感$L_G$:典型值为1.84nH。
- 栅极电阻$R_G$:典型值为1.1Ω,最大值为2.0Ω。
三、典型应用场景
NTMFS4923NE适用于CPU电源供电、DC - DC转换器等应用场景。在这些应用中,其低损耗和高效能的特性能够充分发挥作用,为系统提供稳定可靠的电源支持。
四、封装及尺寸信息
| 该器件采用SO - 8 FL封装,其封装尺寸详细信息如下: | 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 | |
| e | 1.27BSC | |||
| G | 0.51 | 0.575 | 0.71 | |
| K | 1.20 | 1.35 | 1.50 | |
| L | 0.51 | 0.575 | 0.71 | |
| M | 3.00 | 3.40 | 3.80 |
在进行PCB设计时,明确的封装尺寸信息有助于合理布局和布线,确保器件的正常安装和使用。
五、总结与思考
NTMFS4923NE作为一款高性能的功率MOSFET,以其低损耗、双面散热和环保合规等特性,在电源相关应用中具有很大的优势。在实际设计中,电子工程师需要根据具体的应用场景和需求,综合考虑其各项参数和性能指标。例如,在选择合适的栅极电阻时,需要权衡开关速度和驱动损耗之间的关系。同时,在散热设计方面,要充分利用其双面散热能力,优化散热方案。
你在使用功率MOSFET的过程中,是否也遇到过类似的参数选择和散热设计问题呢?欢迎在评论区分享你的经验和见解。
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