深入解析 NVMFS024N06C：高性能單通道 N 溝道 MOSFET

作為一名電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，選擇合適的 MOSFET 至關(guān)重要。今天我們就來詳細(xì)探討 ON Semiconductor 推出的 NVMFS024N06C 單通道 N 溝道 MOSFET，看看它有哪些特性和優(yōu)勢(shì)。

文件下載：onsemi NVMFS024N06C單N溝道功率MOSFET.pdf

產(chǎn)品概述

NVMFS024N06C 是一款專為緊湊型設(shè)計(jì)打造的 MOSFET，采用 SO - 8 FL 封裝，具有小尺寸（5x6 mm）的特點(diǎn)，能有效節(jié)省電路板空間。它的主要參數(shù)表現(xiàn)出色，漏源擊穿電壓 V(BR)DSS 為 60 V，最大漏源導(dǎo)通電阻 RDS(ON) 為 22 mΩ（@ 10 V），最大連續(xù)漏極電流 ID 可達(dá) 25 A。

應(yīng)用電路圖

產(chǎn)品特性

低損耗設(shè)計(jì)

• 低導(dǎo)通電阻：該 MOSFET 具有低 $R_{DS(on)}$，能夠有效降低導(dǎo)通損耗，提高電路效率。這對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的設(shè)備尤為重要，例如電池供電的設(shè)備，可以延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。
• 低柵極電荷和電容：低 $Q_{G}$ 和電容特性可減少驅(qū)動(dòng)損耗，降低對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求，同時(shí)也有助于提高開關(guān)速度，減少開關(guān)過程中的能量損耗。

可制造性與環(huán)保性

• 可焊性選項(xiàng)：NVMFWS024N06C 提供了可焊?jìng)?cè)翼選項(xiàng)（Wettable Flank Option），這有助于增強(qiáng)光學(xué)檢測(cè)效果，提高生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。
• 符合標(biāo)準(zhǔn)：通過了 AEC?Q101 認(rèn)證，具備 PPAP 能力，并且是無鉛、無鹵素/BFR 且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，滿足環(huán)保要求和汽車級(jí)應(yīng)用的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用領(lǐng)域

NVMFS024N06C 的出色性能使其在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用：

• 電動(dòng)工具：在電動(dòng)工具中，需要高效的功率轉(zhuǎn)換和精確的控制。該 MOSFET 的低導(dǎo)通電阻和高電流承載能力，能夠滿足電動(dòng)工具對(duì)功率和效率的要求，減少發(fā)熱，提高工具的使用壽命。
• 電池驅(qū)動(dòng)的吸塵器：對(duì)于電池供電的設(shè)備，節(jié)能是關(guān)鍵。NVMFS024N06C 的低損耗特性有助于延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，同時(shí)小尺寸封裝適合吸塵器的緊湊設(shè)計(jì)。
• 無人機(jī)/無人機(jī)：無人機(jī)對(duì)重量和空間要求極高，NVMFS024N06C 的小尺寸和高性能能夠在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的功率管理，提高無人機(jī)的飛行性能和穩(wěn)定性。
• 電池管理系統(tǒng)（BMS）/儲(chǔ)能：在 BMS 中，需要精確控制電池的充放電過程，該 MOSFET 可以提供穩(wěn)定的開關(guān)性能和低損耗，確保電池的安全和高效使用。
• 家庭自動(dòng)化：家庭自動(dòng)化設(shè)備通常需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，NVMFS024N06C 的可靠性和低功耗特性使其成為家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中功率開關(guān)的理想選擇。

最大額定值

需要注意的是，整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響熱阻數(shù)值，這些數(shù)值不是常數(shù)，僅在特定條件下有效。同時(shí)，超過最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

電氣特性

截止特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：在 VGs = 0V，ID = 250μA 時(shí)，典型值為 60 V，這表明該 MOSFET 能夠承受較高的反向電壓。
• 零柵壓漏極電流（Ioss）：在 TJ = 25°C，VGs = 0V，VDS = 60V 時(shí)，最大值為 10μA；在 TJ = 125°C 時(shí)，最大值為 250μA，體現(xiàn)了其良好的截止?fàn)顟B(tài)性能。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓（VGs(TH)）：在 VS = VDS，ID = 20A 時(shí)，最小值為 2.0 V，最大值為 4.0 V，這決定了 MOSFET 開始導(dǎo)通的柵源電壓范圍。
• 漏源導(dǎo)通電阻（RDS(on)）：在 VGs = 10V，ID = 3A 時(shí)，典型值為 18.3 mΩ，最大值為 22 mΩ，低導(dǎo)通電阻有助于降低導(dǎo)通損耗。

電荷和電容特性

• 輸入電容（Ciss）：在 VGs = 0V，f = 1MHz，VDS = 30V 時(shí)，典型值為 333 pF，輸入電容影響 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)速度。
• 總柵極電荷（QG(TOT)）：在 VGs = 10V，VDS = 48 V，ID = 3A 時(shí)，典型值為 5.7 nC，總柵極電荷與驅(qū)動(dòng)功率和開關(guān)速度有關(guān)。

開關(guān)特性

開關(guān)特性在 VGs = 10V 條件下測(cè)試，如開啟延遲時(shí)間（td(ON)）典型值為 6.6 ns，上升時(shí)間（tr）典型值為 1.3 ns 等，這些參數(shù)反映了 MOSFET 的開關(guān)速度和性能。

漏源二極管特性

• 正向二極管電壓（VSD）：在 TJ = 25°C，VGS = 0V，IS = 3A 時(shí)，典型值為 0.66 V，最大值為 0.8 V；在 TJ = 125°C 時(shí)，最大值為 1.2 V，體現(xiàn)了體二極管的正向?qū)ㄌ匦浴?/li>
• 反向恢復(fù)時(shí)間（tRR）：典型值為 23 ns，反向恢復(fù)時(shí)間影響 MOSFET 在開關(guān)過程中的損耗和效率。

典型特性曲線

文檔中提供了多個(gè)典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、轉(zhuǎn)移特性、導(dǎo)通電阻與柵源電壓關(guān)系、導(dǎo)通電阻隨溫度變化、電容變化、柵源電壓與總電荷關(guān)系等曲線。這些曲線可以幫助工程師更直觀地了解 MOSFET 在不同工作條件下的性能，從而更好地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和優(yōu)化。例如，通過導(dǎo)通電阻隨溫度變化曲線，工程師可以預(yù)測(cè)在不同溫度環(huán)境下 MOSFET 的導(dǎo)通損耗，進(jìn)而采取相應(yīng)的散熱措施。

器件訂購信息

在選擇器件時(shí)，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求和生產(chǎn)要求選擇合適的型號(hào)。如果對(duì)光學(xué)檢測(cè)有較高要求，可以選擇具有可焊?jìng)?cè)翼的 NVMFWS024NO6CT1G。

機(jī)械尺寸和封裝信息

NVMFS024N06C 采用 DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封裝，文檔中詳細(xì)給出了封裝的機(jī)械尺寸和引腳定義。了解這些信息對(duì)于 PCB 布局和焊接非常重要，工程師需要根據(jù)封裝尺寸合理設(shè)計(jì)電路板，確保器件的正確安裝和電氣連接。同時(shí)，要注意封裝的焊接要求和相關(guān)注意事項(xiàng)，以保證焊接質(zhì)量和器件的可靠性。

總結(jié)

NVMFS024N06C 是一款性能出色的單通道 N 溝道 MOSFET，具有小尺寸、低損耗、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，工程師需要充分了解其最大額定值、電氣特性、典型特性曲線等參數(shù)，根據(jù)具體應(yīng)用需求合理選擇和使用該器件。同時(shí)，要注意封裝尺寸和焊接要求，確保電路板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似 MOSFET 的選型和使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。