onsemi NTF3055L108和NVF3055L108 MOSFET器件详解

一、引言

在电子电路设计中，MOSFET是一种非常重要的功率器件，广泛应用于电源、转换器、功率电机控制和桥电路等领域。本次要介绍的是安森美（onsemi）推出的NTF3055L108和NVF3055L108两款N沟道逻辑电平MOSFET，它们具备低电压、高速开关的特性，适用于多种应用场景。

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二、产品概述

2.1 基本参数

这两款MOSFET额定电流为3.0 A，耐压60 V，导通电阻$R_{DS(on)}$为120 mΩ，采用SOT - 223封装。NVF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，并且通过了AEC - Q101认证，具备生产件批准程序（PPAP）能力。同时，这些器件为无铅产品，符合RoHS标准。

2.2 应用场景

主要应用于电源、转换器、功率电机控制和桥电路等低电压、高速开关的应用场景。

三、最大额定值

3.1 电压参数

• 漏源电压$V_{DSS}$最大为60 Vdc。
• 漏栅电压$V{DGR}$（$R{GS}$ = 1.0 MΩ）最大为60 Vdc。
• 栅源电压$V{GS}$，连续值为±15 Vdc，非重复脉冲（$t{p} leq 10 ms$）时为±20 Vpk。

3.2 电流参数

• 连续漏极电流$I{D}$，在$T{A}=25^{circ} C$时为3.0 Adc，在$T{A}=100^{circ} C$时为1.4 Adc，单脉冲（$t{p} leq 10 mu s$）时为9.0 Apk。

3.3 功率参数

• 总功率耗散$P{D}$，在$T{A}=25^{circ} C$（采用1″焊盘尺寸、1 oz铜面积）时为2.1 Watts，在$T_{A}=25^{circ} C$（采用最小推荐焊盘尺寸、2 oz铜面积）时为1.3 Watts，25 °C以上的降额系数为0.014 W/°C。

3.4 其他参数

• 工作和存储温度范围为 - 55 °C到175 °C。
• 单脉冲漏源雪崩能量$E{AS}$（起始$T{J}=25^{circ} C$，$V{DD}=25 Vdc$，$V{GS}=5.0 Vdc$，$I{L(pk)}=7.0$ Apk，$L = 3.0 mH$，$V{DS}=60 Vdc$）为74 mJ。
• 热阻$R_{θJA}$，在不同条件下分别为72.3 °C/W和114 °C/W。
• 焊接时引脚最大温度（距离外壳1/8″处，持续10秒）为260 °C。

这里大家思考一下，在实际设计中，如何根据这些最大额定值来确保器件的安全可靠运行呢？

四、电气特性

4.1 关断特性

• 漏源击穿电压$V{(BR)DSS}$（$V{GS}=0 Vdc$，$I_{D}=250 mu Adc$）最小为60 Vdc，典型值为68 Vdc，温度系数为正。
• 零栅压漏极电流$I{DSS}$，在$V{DS}=60 Vdc$，$V{GS}=0 Vdc$时，室温下最大值为1.0 uAdc，$T{J}=150^{circ} C$时最大值为10 uAdc。
• 栅体泄漏电流$I{GSS}$（$V{GS}= pm 15 Vdc$，$V_{DS}=0 Vdc$）最大值为±100 nAdc。

4.2 导通特性

• 栅极阈值电压$V{GS(th)}$（$V{DS}=V{GS}$，$I{D}=250 mu Adc$）最小为1.0 Vdc，典型值为1.68 Vdc，最大为2.0 Vdc，阈值温度系数为负。
• 静态漏源导通电阻$R{DS(on)}$（$V{GS}=5.0 Vdc$，$I{D}=1.5 Adc$）最大为120 mΩ；在$V{GS}=5.0 Vdc$，$I{D}=3.0 Adc$以及$V{GS}=5.0 Vdc$，$I{D}=1.5 Adc$，$T{J}=150^{circ} C$等不同条件下也有相应的参数。
• 正向跨导$g{fs}$（$V{DS}=7.0 Vdc$，$I_{D}=3.0 Adc$）典型值为5.7 Mhos。

4.3 动态特性

• 输入电容$C{iss}$（$V{DS}=25 Vdc$，$V_{GS}=0 V$，$f = 1.0 MHz$）典型值为313 pF，最大为440 pF。
• 输出电容$C_{oss}$典型值为112 pF，最大为160 pF。
• 传输电容$C_{rss}$典型值为40 pF，最大为60 pF。

4.4 开关特性

• 开启延迟时间$t{d(on)}$（$V{DD}=30Vdc$，$I{D}=3.0Adc$，$V{GS}=5.0 Vdc$，$R_{G}=9.1 Omega$）典型值为11 ns，最大为25 ns。
• 上升时间$t_{r}$典型值为35 ns，最大为70 ns。
• 下降时间$t_{f}$典型值为27 ns，最大为60 ns。
• 栅极电荷$Q{T}$（$V{DS}=48 Vdc$，$I{D}=3.0$ Adc，$V{GS}=5.0 Vdc$）典型值为7.6 nC，最大为15 nC。

4.5 源漏二极管特性

• 正向导通电压$V{SD}$（$I{S}=3.0 Adc$，$V{GS}=0 Vdc$）典型值为0.87 Vdc，$T{J}=150^{circ}C$时典型值为0.72 Vdc，最大为1.0 Vdc。
• 反向恢复时间$t{rr}$（$I{S}=3.0 Adc$，$V{GS}=0 Vdc$，$dI{S} / dt = 100 A / mu s$）典型值为35 ns。
• 反向恢复存储电荷$Q_{RR}$典型值为0.044 uC。

大家在使用这些电气特性参数时，要注意测试条件，不同条件下器件的性能可能会有所不同。那么，在实际电路中，如何根据这些特性来优化电路设计呢？

五、典型电气特性曲线

文档中给出了一系列典型电气特性曲线，如导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅源电压关系、导通电阻与漏极电流和栅极电压关系、导通电阻随温度变化、漏源泄漏电流与电压关系、电容变化、栅源和漏源电压与总电荷关系、电阻性开关时间随栅极电阻变化、二极管正向电压与电流关系、最大额定正向偏置安全工作区、最大雪崩能量与起始结温关系以及热响应等曲线。这些曲线可以帮助工程师更直观地了解器件在不同条件下的性能表现。大家可以思考一下，如何利用这些曲线来选择合适的工作点呢？

六、订购信息

NTF3055L108T1G和NVF3055L108T1G均采用SOT - 223（TO - 261）无铅封装，每盘1000个。关于卷带规格的详细信息，可参考安森美公司的《Tape and Reel Packaging Specifications Brochure, BRD8011/D》。

七、机械尺寸和封装信息

SOT - 223（TO - 261）封装的器件有详细的机械尺寸和引脚定义。不同的封装样式对应不同的引脚功能，如样式3中，引脚1为栅极，引脚2为漏极，引脚3为源极，引脚4为漏极。同时，文档中还给出了详细的尺寸公差和推荐的安装脚印。大家在进行PCB设计时，一定要注意这些尺寸信息，确保器件能够正确安装。

八、总结

安森美NTF3055L108和NVF3055L108 MOSFET以其低电压、高速开关的特性，适用于多种低电压应用场景。工程师在设计电路时，需要根据器件的最大额定值、电气特性和典型曲线等参数，合理选择工作条件，确保器件的安全可靠运行。同时，在PCB设计过程中，要严格按照封装尺寸和引脚定义进行布局，以保证电路的性能和稳定性。大家在实际应用中遇到过哪些与MOSFET相关的问题呢？欢迎一起交流探讨。