onsemi N-Channel MOSFET：高性能与可靠性的完美结合

在电子设计领域，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是一种至关重要的器件，广泛应用于电源管理、电机驱动等众多领域。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）推出的N-Channel 100 V MOSFET系列产品——NTB6413AN、NTP6413AN和NVB6413AN。

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一、产品概述

这三款MOSFET具有低导通电阻（RDS(on)）、高电流能力等特点，并且经过100%雪崩测试，保证了其在各种应用场景下的可靠性。其中，NVB前缀的产品适用于汽车及其他有独特场地和控制变更要求的应用，且通过了AEC - Q101认证并具备生产件批准程序（PPAP）能力。此外，这些器件均为无铅产品，符合RoHS标准。

二、关键参数解读

1. 最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	100	V
栅源连续电压	$V_{GS}$	±20	V
连续漏极电流（$T_{C}=25^{circ}C$）	$I_{D}$	42	A
连续漏极电流（$T_{C}=100^{circ}C$）	$I_{D}$	28	A
功率耗散（$T_{C}=25^{circ}C$）	$P_{D}$	136	W
脉冲漏极电流（$t_{p}=10mu s$）	$I_{DM}$	178	A
工作结温和存储温度范围	$T{J}, T{stg}$	-55 至 +175	$^{circ}C$
源极电流（体二极管）	$I_{S}$	42	A
单脉冲漏源雪崩能量	$E_{AS}$	200	mJ
焊接用引脚温度（距外壳1/8英寸，10秒）	$T_{L}$	260	$^{circ}C$

这些参数为我们在设计电路时提供了重要的参考依据，确保器件在安全的工作范围内运行。例如，在设计电源电路时，需要根据$I{D}$和$P{D}$来确定散热方案，以保证MOSFET不会因过热而损坏。

2. 热阻额定值

参数	符号	最大值	单位
结到外壳（漏极）稳态热阻	$R_{theta JC}$	1.1	$^{circ}C$/W
结到环境热阻（注1）	$R_{theta JA}$	35	$^{circ}C$/W

注1：表面贴装在FR4板上，使用1平方英寸焊盘尺寸（铜面积1.127平方英寸[2盎司]，包括走线）。热阻参数对于评估器件的散热性能至关重要，在实际应用中，我们可以根据这些参数来选择合适的散热片或其他散热措施。

3. 电气特性

• 关断特性
  • 漏源击穿电压$V{(BR)DSS}$：在$V{GS}=0 V$，$I_{D}=250 mu A$时，最小值为100 V，这表明该MOSFET能够承受较高的反向电压。
  • 零栅压漏极电流$I{DSS}$：在$V{GS}=0 V$，$V{DS}=100 V$，$T{J}=25^{circ}C$时为1.0 μA，$T_{J}=125^{circ}C$时为100 μA，体现了器件在不同温度下的漏电流特性。
• 导通特性
  • 栅极阈值电压$V{GS(th)}$：在$V{GS}=V{DS}$，$I{D}=250 mu A$时，范围为2.0 - 4.0 V。
  • 漏源导通电阻$R{DS(on)}$：在$V{GS}=10 V$，$I_{D}=42 A$时，典型值为25.6 mΩ，最大值为28 mΩ，低导通电阻有助于降低功耗。
• 电荷、电容和栅极电阻
  • 输入电容$C{iss}$：在$V{DS}=25 V$，$V_{GS}=0V$，$f = 1MHz$时为1800 pF。
  • 总栅极电荷$Q{G(TOT)}$：在$V{GS}=10 V$，$V{DS}=80 V$，$I{D}=42A$时为51 nC。

这些电气特性直接影响着MOSFET的开关性能和效率，在设计高速开关电路时，需要重点关注这些参数。

4. 开关特性

在$V{GS}=10 V$的条件下，开关特性包括导通延迟时间$t{d(on)}$为13 ns，上升时间$t{r}$为84 ns，关断延迟时间$t{d(off)}$为52 ns，下降时间$t_{f}$为71 ns。这些参数决定了MOSFET的开关速度，对于高频应用至关重要。

5. 漏源二极管特性

• 正向二极管电压$V{SD}$：在$I{S}=42 A$，$T{J}=25^{circ}C$时，范围为0.92 - 1.3 V；$T{J}=125^{circ}C$时为0.83 V。
• 反向恢复时间$t{rr}$：在$V{GS}=0 V$，$I{S}=42 A$，$dI{SD} / dt = 100 A / mu s$时为73 ns。

漏源二极管特性对于保护MOSFET和提高电路的可靠性具有重要意义，在设计电路时需要充分考虑这些因素。

三、典型特性曲线分析

文档中给出了多个典型特性曲线，这些曲线直观地展示了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，帮助我们了解MOSFET在导通状态下的工作特性。
• 传输特性曲线：体现了漏极电流与栅源电压的关系，对于确定MOSFET的工作点非常有帮助。
• 导通电阻与栅源电压、漏极电流和温度的关系曲线：让我们能够直观地看到导通电阻随这些参数的变化情况，在设计电路时可以根据这些曲线来优化电路性能。

四、订购信息

部分产品已经停产，如NTB6413ANG、NTP6413ANG等，在进行新设计时需要注意。目前可订购的产品及包装信息如下：	器件型号	封装	包装数量
NTB6413ANT4G	D2PAK（无铅）	800/卷带和卷盘
NVB6413ANT4G	D2PAK（无铅）	800/卷带和卷盘

五、总结

安森美（onsemi）的NTB6413AN、NTP6413AN和NVB6413AN N-Channel MOSFET以其低导通电阻、高电流能力和良好的可靠性，在电子设计领域具有广泛的应用前景。作为电子工程师，我们在使用这些器件时，需要充分了解其各项参数和特性，根据具体的应用需求进行合理的设计和选型。同时，要注意产品的停产信息，避免在新设计中使用已停产的器件。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。