深入解析RFD16N05SM N-Channel Power MOSFET

行業(yè)動(dòng)態(tài)：Fairchild與ON Semiconductor的整合

Fairchild Semiconductor現(xiàn)已成為ON Semiconductor的一部分。在整合過(guò)程中，部分Fairchild可訂購(gòu)的零件編號(hào)需要更改，以滿足ON Semiconductor的系統(tǒng)要求。由于ON Semiconductor產(chǎn)品管理系統(tǒng)無(wú)法處理帶有下劃線（）的零件命名法，F(xiàn)airchild零件編號(hào)中的下劃線（）將更改為破折號(hào)（-）。大家可通過(guò)訪問(wèn)ON Semiconductor的網(wǎng)站（www.onsemi.com）來(lái)核實(shí)更新后的設(shè)備編號(hào)。

文件下載：RFD16N05SM-D.pdf

RFD16N05SM MOSFET產(chǎn)品概述

RFD16N05和RFD16N05SM是N溝道功率MOSFET，采用MegaFET工藝制造。該工藝的特征尺寸接近大規(guī)模集成電路（LSI），能實(shí)現(xiàn)硅的最佳利用，從而帶來(lái)出色的性能。這款MOSFET適用于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器、開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和繼電器驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用，并且可以直接由集成電路驅(qū)動(dòng)。

產(chǎn)品特性

1. 高電流與耐壓能力：具備16A的電流處理能力和50V的耐壓能力，[rDS(ON)=0.047Ω]，能滿足多種高功率應(yīng)用需求。
2. 溫度補(bǔ)償模型：擁有溫度補(bǔ)償PSPICE?模型，有助于工程師在不同溫度環(huán)境下進(jìn)行準(zhǔn)確的電路模擬和設(shè)計(jì)。
3. 性能曲線豐富：提供峰值電流與脈沖寬度曲線、UIS額定曲線等，方便工程師全面了解器件在不同工作條件下的性能。
4. 寬工作溫度范圍：能在 -55°C 至 175°C 的溫度范圍內(nèi)工作，適應(yīng)多種惡劣環(huán)境。

訂購(gòu)信息

產(chǎn)品參數(shù)分析

絕對(duì)最大額定值

在環(huán)境溫度 (T_{C}=25^{circ}C) 時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)如下：

• 漏源電壓（Vpss）：RFD16N05SM9A為50V。
• 漏柵電壓（VDGR）：50V。
• 連續(xù)漏極電流（ID）：16A。
• 脈沖漏極電流需參考峰值電流曲線。
• 柵源電壓（VGs）：+20V。
• 脈沖雪崩額定值（EAs）：參考圖5。
• 功率耗散（PD）：72W，25°C以上需以0.48W/°C的速率降額。
• 工作和儲(chǔ)存溫度范圍（TJ、TSTG）： -55°C 至 175°C。
• 焊接溫度：引腳（距外殼0.063英寸，即1.6mm處）為300°C（10s），封裝本體為260°C（10s）。

電氣規(guī)格

同樣在 (T_{C}=25^{circ}C) 條件下：

• 漏源擊穿電壓（BVpss）：ID = 250A，VGs = V 時(shí)為50V。
• 柵極閾值電壓（VGS(TH)）：范圍在2V至4V。
• 零柵壓漏極電流（lDss）：Vps = 額定BVpss，VGs = 0V時(shí)為1A；Vps = 0.8 x 額定BVpss，VGs = 0V，Tc = 150°C時(shí)為25A。
• 柵源泄漏電流（IGSS）：VGs = +20V時(shí)為±100nA。
• 漏源導(dǎo)通電阻（rDS(ON)）：ID = 16A，VGs = 10V時(shí)為0.047Ω。
• 開(kāi)關(guān)時(shí)間：包括導(dǎo)通時(shí)間、導(dǎo)通延遲時(shí)間、上升時(shí)間、關(guān)斷延遲時(shí)間、下降時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間等，具體數(shù)值可參考文檔。
• 柵極電荷：在不同電壓條件下有不同的柵極電荷值。
• 電容參數(shù)：輸入電容（CIss）、輸出電容（Coss）和反向傳輸電容（CRSS）等。
• 熱阻：結(jié)到外殼熱阻（ReJC）為2.083°C/W，結(jié)到環(huán)境熱阻（ROJA）在TO - 251和TO - 252封裝下為100°C/W。

源漏二極管規(guī)格

• 源漏二極管電壓（VSD）：IsD = 16A時(shí)為1.5V。
• 二極管反向恢復(fù)時(shí)間（trr）：IsD = 16A，dlsp/dt = 100A/μs時(shí)為125ns。

典型性能曲線

文檔中提供了一系列典型性能曲線，展示了該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)，如歸一化功率耗散與外殼溫度的關(guān)系、最大連續(xù)漏極電流與外殼溫度的關(guān)系、歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗、正向偏置安全工作區(qū)、峰值電流能力、非鉗位電感開(kāi)關(guān)、飽和特性、傳輸特性、歸一化漏源導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系、歸一化柵極閾值電壓與結(jié)溫的關(guān)系、歸一化漏源擊穿電壓與結(jié)溫的關(guān)系以及電容與漏源電壓的關(guān)系等。這些曲線對(duì)于工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)評(píng)估器件性能和選擇合適的工作條件非常有幫助。

PSPICE電氣模型

文檔中給出了RFD16N05的PSPICE子電路模型，包含了各種元件和參數(shù)的定義。對(duì)于需要進(jìn)行電路模擬的工程師來(lái)說(shuō)，可以參考該模型進(jìn)行更精確的電路設(shè)計(jì)和分析。不過(guò)，要深入理解該模型，建議參考由William J. Hepp和C. Frank Wheatley撰寫(xiě)的《A New PSPICE Sub - Circuit for the Power MOSFET Featuring Global Temperature Options》。

測(cè)試電路和波形

文檔還提供了多種測(cè)試電路和波形，如非鉗位能量測(cè)試電路、非鉗位能量波形、開(kāi)關(guān)時(shí)間測(cè)試電路、電阻性開(kāi)關(guān)波形、柵極電荷測(cè)試電路和柵極電荷波形等。這些測(cè)試電路和波形有助于工程師驗(yàn)證器件的性能和進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。

商標(biāo)與免責(zé)聲明

Fairchild Semiconductor擁有眾多注冊(cè)商標(biāo)和服務(wù)標(biāo)記，涵蓋了從功率管理到信號(hào)處理等多個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，文檔中明確了Fairchild Semiconductor的免責(zé)聲明，包括產(chǎn)品變更權(quán)、不承擔(dān)應(yīng)用責(zé)任、不授予專利許可等內(nèi)容。此外，強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品不授權(quán)用于生命支持設(shè)備或系統(tǒng)，以及反假冒政策，鼓勵(lì)客戶從Fairchild或授權(quán)經(jīng)銷商處購(gòu)買產(chǎn)品。

產(chǎn)品狀態(tài)定義

文檔對(duì)產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行了定義，包括提前信息（Formative / In Design）、初步（First Production）、無(wú)需標(biāo)識(shí)（Full Production）和過(guò)時(shí)（Not In Production）四種狀態(tài)，并說(shuō)明了每種狀態(tài)下數(shù)據(jù)手冊(cè)的特點(diǎn)和產(chǎn)品的情況。

在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮RFD16N05SM MOSFET的各項(xiàng)參數(shù)和性能曲線，合理選擇工作條件，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些關(guān)于MOSFET的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)交流。