解析 onsemi NTBLS1D7N08H 单通道 N 沟道功率 MOSFET
在电子工程师的日常设计工作中,MOSFET 是常用的功率半导体器件之一。今天我们就来深入了解一下 onsemi 推出的 NTBLS1D7N08H 单通道 N 沟道功率 MOSFET,看看它有哪些特性和应用场景。
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产品概述
ON Semiconductor 现已更名为 onsemi。NTBLS1D7N08H 是一款单通道 N 沟道功率 MOSFET,采用 TOLL 封装,具备诸多出色的特性,适用于多种应用场景。
产品特性及优势
低损耗特性
- 低导通电阻:该 MOSFET 具有低 RDS(on),能够有效降低导通损耗。在功率转换过程中,低导通电阻意味着在相同电流下,器件的功率损耗更小,从而提高了整个系统的效率。这对于需要长时间稳定运行的设备尤为重要,比如电池供电设备,可以延长电池的使用时间。
- 低栅极电荷和电容:低 QG 和电容能够减少驱动损耗。在高频开关应用中,栅极电荷和电容的大小直接影响到开关速度和驱动功率的消耗。低 QG 和电容使得 MOSFET 能够更快地进行开关动作,同时降低了驱动电路的功耗。
低噪声与 EMI 特性
它能够降低开关噪声和 EMI(电磁干扰)。在现代电子设备中,电磁兼容性是一个重要的指标。低开关噪声和 EMI 可以减少对周围其他电子设备的干扰,提高整个系统的稳定性和可靠性。
环保特性
这些器件是无铅的,并且符合 RoHS(限制使用某些有害物质指令)标准。这符合当今环保的要求,使得产品在全球市场上更具竞争力。
典型应用场景
电动工具和电池驱动真空设备
在电动工具和电池驱动的真空设备中,需要高效的功率转换和控制。NTBLS1D7N08H 的低损耗特性可以提高设备的效率,延长电池的使用时间。同时,其低开关噪声和 EMI 特性可以减少对设备内部其他电路的干扰,保证设备的正常运行。
无人机和物料搬运设备
无人机和物料搬运设备通常对功率密度和效率有较高的要求。该 MOSFET 的高性能能够满足这些设备在高负载下的运行需求,同时其良好的散热性能和可靠性也保证了设备在复杂环境下的稳定工作。
电池管理系统、储能和家庭自动化
在电池管理系统和储能设备中,需要精确的功率控制和保护。NTBLS1D7N08H 可以实现高效的电池充放电控制,提高电池的使用寿命和安全性。在家庭自动化领域,它可以用于各种智能设备的功率控制,实现节能和智能化管理。
关键参数分析
最大额定值
| 参数 | 符号 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 漏源电压 | VDSS | 80 | V |
| 栅源电压 | VGS | ±20 | V |
| 连续漏极电流(TC = 25°C) | ID | 203 | A |
| 连续漏极电流(TC = 100°C) | ID | 143 | A |
| 功率耗散(TC = 25°C) | PD | 167 | W |
| 功率耗散(TC = 100°C) | PD | 83 | W |
| 脉冲漏极电流(TC = 25°C,tp = 100 μs) | IDM | 1173 | A |
| 工作结温和存储温度范围 | TJ, Tstg | -55 至 +175 | °C |
| 源极电流(体二极管) | IS | 139 | A |
| 单脉冲漏源雪崩能量(IL(pk) = 27 A) | EAS | 1093.5 | mJ |
| 焊接用引脚温度(距外壳 1/8″,10 s) | TL | 260 | °C |
从这些参数可以看出,该 MOSFET 能够承受较高的电压和电流,具有较宽的工作温度范围,适用于各种恶劣的工作环境。
电气特性
关断特性
- 漏源击穿电压:V(BR)DSS 在 VGS = 0 V,ID = 250 μA 时为 80 V,在 TJ = 25 °C,ID = 10 A 以及 TJ = 125 °C,ID = 250 μA 时也有相应的规定。这表明该 MOSFET 在不同温度和电流条件下都能保持稳定的击穿电压。
- 零栅压漏极电流:IDSS 在 VGS = 0 V,VDS = 80 V 时,体现了器件在关断状态下的漏电流大小。
- 栅源泄漏电流:IGSS 在 VDS = 0 V,VGS = 20 V 时为 100 nA,反映了栅源之间的泄漏情况。
导通特性
- 栅极阈值电压:VGS(TH) 在不同的测试条件下有不同的值,其范围在 2.0 - 4.0 V 之间,这是 MOSFET 开始导通的关键参数。
- 阈值温度系数:VGS(TH)/TJ 为 -7.3 mV/°C,表明栅极阈值电压随温度的变化情况。
- 漏源导通电阻:RDS(on) 在不同的栅源电压和漏极电流条件下有不同的值,如 VGS = 10 V,ID = 80 A 时为 1.29 - 1.7 mΩ,体现了器件在导通状态下的电阻特性。
- 正向跨导:gFs 在 VDS = 5 V,ID = 80 A 时为 271 S,反映了栅极电压对漏极电流的控制能力。
电荷、电容和栅极电阻
- 输入电容:CISS 在 VGS = 0 V,f = 1 MHz,VDS = 40 V 时为 7675 pF。
- 输出电容:COSS 为 1059 pF。
- 反向传输电容:CRSS 为 41 pF。
- 栅极电阻:RG 为 0.6 Ω。
- 总栅极电荷:QG(TOT)、阈值栅极电荷 QG(TH)、栅源电荷 QGS 和栅漏电荷 QGD 等参数,对于评估 MOSFET 的开关特性非常重要。
开关特性
开关特性包括开启延迟时间 td(ON)、上升时间 tr、关断延迟时间 td(OFF) 和下降时间 tf 等。这些参数决定了 MOSFET 的开关速度,对于高频应用至关重要。需要注意的是,开关特性与工作结温无关。
漏源二极管特性
- 正向二极管电压:VSD 在不同温度和电流条件下有不同的值,如 TJ = 25°C,IS = 80 A 时为 0.82 - 1.2 V,TJ = 125°C 时为 0.69 V。
- 反向恢复时间:tRR 在 VGS = 0 V,dIS/dt = 100 A/μs,IS = 43 A 时为 73 ns。
- 反向恢复电荷:QRR 为 138 nC。
典型特性曲线分析
文档中给出了一系列典型特性曲线,如导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、归一化导通电阻与结温的关系、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、源漏二极管正向电压与源电流的关系、栅极电荷特性、电容与漏源电压的关系、漏极电流与壳温的关系、峰值功率、非钳位电感开关能力和正向偏置安全工作区等。这些曲线直观地展示了 MOSFET 在不同条件下的性能表现,工程师可以根据这些曲线来选择合适的工作点和设计参数。
订购与封装信息
订购信息
器件型号为 NTBLS1D7N08H,标记为 1D7N08H,封装为 M0 - 299A(无铅),采用 2000 个/卷带包装。对于卷带规格的详细信息,可以参考 Tape and Reel Packaging Specifications Brochure, BRD8011/D。
封装尺寸
该 MOSFET 采用 H - PSOF8L 11.68x9.80 CASE 100CU 封装,具体的封装尺寸信息可以在文档中查看。
总结与思考
NTBLS1D7N08H 单通道 N 沟道功率 MOSFET 具有低损耗、低噪声、环保等诸多优点,适用于多种应用场景。在实际设计中,工程师需要根据具体的应用需求,综合考虑其各项参数和特性,选择合适的工作条件和电路拓扑。同时,也要注意其最大额定值和使用限制,避免因超过额定值而导致器件损坏。大家在使用这款 MOSFET 时,有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢?欢迎在评论区分享。
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