PD - 95851
数字音频MOSFET
特点
先进的工艺技术
l
优化的D类音频关键参数
扩增fi er应用
l
低R
DSON
为提高效率
l
低Q
g
和Q
sw
为更好的THD和改进
效率
l
低Q
rr
更好的总谐波失真和较低的EMI
l
175 ° C的工作结温
耐用性
l
重复雪崩能力的坚固性和
可靠性
l
多种封装选择
l
IRLR4343
IRLU4343
IRLU4343-701
主要参数
55
42
57
28
175
V
m:
m:
nC
°C
V
DS
R
DS ( ON)
(典型值) 。 @ V
GS
= 10V
R
DS ( ON)
(典型值) 。 @ V
GS
= 4.5V
Q
g
典型值。
T
J
最大
D
G
S
I- PAK
IRLU4343
我朴Leadform 701
IRLU4343-701
请参阅第10页的封装外形
D- PAK
IRLR4343
描述
这一数字音频HEXFET
是专门为D类音频放大器应用设计的。这个MOSFET采用最新的
处理技术来实现低通态电阻每硅片面积。此外,栅极电荷,体二极管的反向恢复
和内部栅极电阻进行了优化,以提高关键的D类音频放大器的性能因素,如效率, THD
和EMI 。这种MOSFET的附加功能是175 ° C的工作结温重复雪崩能力。
这些功能结合起来,使这个MOSFET高效,强大和可靠的设备D类音频放大器
应用程序。
绝对最大额定值
参数
V
DS
V
GS
I
D
@ T
C
= 25°C
I
D
@ T
C
= 100°C
I
DM
P
D
@T
C
= 25°C
P
D
@T
C
= 100°C
T
J
T
英镑
漏极至源极电压
栅极 - 源极电压
连续漏电流, V
GS
@ 10V
连续漏电流, V
GS
@ 10V
漏电流脉冲
c
功耗
功耗
线性降额因子
工作结
存储温度范围
夹紧压力
h
马克斯。
55
±20
26
19
80
79
39
0.53
-40 + 175
–––
单位
V
A
W
W / ℃,
°C
N
热阻
参数
R
θJC
R
θJA
R
θJA
结到外壳
g
结到环境( PCB安装)
gj
结到环境(自由空气)
g
典型值。
–––
–––
–––
马克斯。
1.9
50
110
单位
° C / W
笔记
通过
在第10页
www.irf.com
1
3/26/04
IRLR / U4343 & IRLU4343-701
电气特性@ T
J
= 25 ℃(除非另有规定)
参数
BV
DSS
ΒV
DSS
/T
J
R
DS ( ON)
V
GS ( TH)
V
GS ( TH)
/T
J
I
DSS
I
GSS
g
fs
Q
g
Q
gs
Q
gd
Q
godr
t
D(上)
t
r
t
D(关闭)
t
f
C
国际空间站
C
OSS
C
RSS
C
OSS
L
D
L
S
漏极至源极击穿电压
击穿电压温度。系数
静态漏 - 源极导通电阻
栅极阈值电压
栅极阈值电压系数
漏极至源极漏电流
栅 - 源正向漏
栅 - 源反向漏
正向跨导
总栅极电荷
预Vth的栅极 - 源极充电
栅极 - 漏极电荷
栅极电荷过载
导通延迟时间
上升时间
打开-O FF延迟时间
下降时间
输入电容
输出电容
反向传输电容
有效输出电容
内部排水电感
内部源极电感
分钟。
55
–––
–––
–––
1.0
–––
–––
–––
–––
–––
8.8
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
TYP 。 MAX 。单位
–––
15
42
57
–––
-4.4
–––
–––
–––
–––
–––
28
3.5
9.5
15
5.7
19
23
5.3
740
150
59
250
4.5
7.5
–––
–––
50
65
–––
–––
2.0
25
100
-100
–––
42
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
nH
–––
pF
V
GS
= 0V
V
DS
= 50V
ns
S
nA
V
条件
V
GS
= 0V时,我
D
= 250A
毫伏/ ℃参考至25℃ ,我
D
= 1毫安
毫欧V
GS
= 10V ,我
D
= 4.7A
e
V
GS
= 4.5V ,我
D
= 3.8A
e
V
毫伏/°C的
A
V
DS
= 55V, V
GS
= 0V
V
DS
= 55V, V
GS
= 0V ,T
J
= 125°C
V
GS
= 20V
V
GS
= -20V
V
DS
= 25V ,我
D
= 19A
V
DS
= 44V
V
GS
= 10V
I
D
= 19A
参见图。 6和19
V
DD
= 28V, V
GS
= 10V
I
D
= 19A
R
G
= 2.5
e
V
DS
= V
GS
, I
D
= 250A
= 1.0MHz的,
见图5
V
GS
= 0V, V
DS
= 0V至-44V
铅之间,
6毫米(0.25英寸)。
从包
而中心的模具接触
f
G
D
S
雪崩特性
参数
典型值。
马克斯。
单位
mJ
A
mJ
E
AS
I
AR
E
AR
单脉冲雪崩Energyd
雪崩电流
i
重复性雪崩能量
i
–––
160
参见图。 14,15, 17a和17b的
二极管的特性
参数
I
S
@ T
C
= 25 ° C连续源电流
(体二极管)
I
SM
V
SD
t
rr
Q
rr
脉冲源电流
(体二极管)
c
二极管的正向电压
反向恢复时间
反向恢复电荷
–––
–––
–––
–––
–––
–––
52
100
80
1.2
78
150
V
ns
nC
分钟。
–––
TYP 。 MAX 。单位
–––
26
A
条件
MOSFET符号
展示
整体反转
p-n结二极管。
T
J
= 25 ° C,I
S
= 19A ,V
GS
= 0V
e
T
J
= 25 ° C,I
F
= 19A
的di / dt = 100A / μs的
e
2
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IRLR / U4343 & IRLU4343-701
1000
顶部
VGS
15V
10V
8.0V
4.5V
3.5V
3.0V
2.5V
2.3V
1000
顶部
VGS
15V
10V
8.0V
4.5V
3.5V
3.0V
2.5V
2.3V
ID ,漏极 - 源极电流(A )
100
底部
ID ,漏极 - 源极电流(A )
100
底部
10
10
2.3V
1
1
2.3V
≤
在60μs脉冲宽度
TJ = 25°C
≤
在60μs脉冲宽度
TJ = 175℃
0.1
0.1
1
10
100
0.1
0.1
1
10
100
VDS ,漏极至源极电压( V)
VDS ,漏极至源极电压( V)
图1 。
典型的输出特性
1000.0
图2 。
典型的输出特性
2.5
RDS ( ON)时,漏 - 源极导通电阻
(归一化)
ID ,漏 - 源电流
(Α)
ID = 19A
VGS = 10V
2.0
100.0
T J = 25°C
T J = 175℃
10.0
1.5
1.0
1.0
VDS = 30V
≤
在60μs脉冲宽度
0.1
0
2
4
6
8
10
0.5
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
VGS ,栅 - 源极电压( V)
T J ,结温( ° C)
图3 。
典型的传输特性
图4 。
归一化的导通电阻与温度的关系
20
VGS ,栅 - 源极电压( V)
10000
VGS = 0V,
F = 1 MHz的
ISS = C GS + C GD ,C DS短路
RSS = C GD
OSS = C DS + C GD
ID = 19A
VDS = 44V
VDS = 28V
VDS = 11V
16
C,电容(pF )
1000
西塞
科斯
CRSS
12
8
100
4
测试电路
见图19
10
1
10
100
0
0
10
20
30
40
QG总栅极电荷( NC)
VDS ,漏极至源极电压( V)
图5 。
典型的电容vs.Drain - to-Source电压
图6 。
典型栅极电荷vs.Gate - to-Source电压
www.irf.com
3
IRLR / U4343 & IRLU4343-701
1000.0
1000
在这一领域
限于由R DS ( ON)
100.0
ID ,漏极 - 源极电流(A )
ISD ,反向漏电流( A)
T J = 175℃
10.0
100
100sec
10
1.0
T J = 25°C
VGS = 0V
TC = 25°C
TJ = 175℃
单脉冲
1
0
1
10
1msec
10msec
100
1000
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
VSD ,源极到漏极电压(V )
VDS ,漏toSource电压(V )
图7 。
典型的源漏二极管正向电压
30
2.0
图8 。
最大安全工作区
25
20
VGS ( TH)栅极阈值电压( V)
ID ,漏电流( A)
1.5
ID = 250μA
15
10
1.0
5
0
25
50
75
100
125
150
175
0.5
-75
-50
-25
0
25
50
75
100 125 150 175
T J ,结温( ° C)
T J ,温度(° C)
图9 。
最大漏极电流与外壳温度
10
图10 。
阈值电压与温度的关系
热响应(Z thJC )
1
D = 0.50
0.20
0.10
0.1
0.05
0.02
0.01
τ
J
R
1
R
1
τ
J
τ
1
τ
2
R
2
R
2
τ
C
τ
τ
2
RI( ° C / W)
1.359
0.5409
τi
(秒)
0.00135
0.003643
τ
1
0.01
CI-
τi /日
次I /日
单脉冲
(热反应)
0.001
1E-006
1E-005
0.0001
0.001
注意事项:
1.占空比D = T1 / T2
2.峰值TJ = P DM X Zthjc +锝
0.01
0.1
T1 ,矩形脉冲持续时间(秒)
图11 。
最大有效瞬态热阻抗,结至外壳
4
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IRLR / U4343 & IRLU4343-701
RDS ( ON)时,漏 - 源极到导通电阻( MΩ)
200
700
EAS ,单脉冲雪崩能量(兆焦耳)
ID = 19A
150
600
500
400
300
200
100
0
25
50
75
100
ID
顶部
2.4A
3.3A
底部
19A
100
T J = 125°C
50
T J = 25°C
0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
125
150
175
VGS ,栅 - 源极电压( V)
开始T J ,结温( ° C)
图12 。
导通电阻比。栅极电压
1000
图13 。
最大雪崩能量与漏电流
占空比=单脉冲
雪崩电流( A)
100
0.01
10
0.05
0.10
允许雪崩电流与
雪崩脉冲宽度, TAV
假设
TJ =由于25℃
雪崩损失。注意:在无
本案应TJ被允许
超过TJMAX
1
0.1
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
TAV (秒)
图14 。
典型的雪崩电流Vs.Pulsewidth
180
160
EAR ,雪崩能量(兆焦耳)
140
120
100
80
60
40
20
0
25
50
顶部
单脉冲
BOTTOM 1 %占空比
ID = 19A
75
100
125
150
175
开始T J ,结温( ° C)
图15 。
最大雪崩能量比。温度
对重复性雪崩曲线指出,图14 , 15 :
(有关详细信息,请参阅AN -1005在www.irf.com )
1.雪崩失效的假设:
纯粹的热现象而发生故障时,在一个
温度远远超过的T
JMAX
。这验证了
每一部分的类型。
在雪崩2.安全操作是允许的,只要AST
JMAX
is
不超标。
下面3.方程基于电路和中所示的波形
图17a , 17b中。
4. P
D( AVE )
每单=平均功耗
雪崩脉冲。
5. BV =额定击穿电压( 1.3系数占
雪崩过程中电压上升) 。
6. I
av
=允许雪崩电流。
7.
T
=
允许上升的结温,不超过
T
JMAX
(假定为25 ℃,在图14中, 15)。
t
AV =
平均时间在雪崩。
D =占空比雪崩= T
av
·f
Z
thJC
( D,T
av
) =瞬态热阻抗,参见图11)
P
D( AVE )
= 1/2( 1.3 BV · ·我
av
) =
DT /
Z
thJC
I
av
= 2DT / [1.3 BV · ·
th
]
E
AS ( AR )
= P
D( AVE )
·t
av
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5
PD - 95851
数字音频MOSFET
特点
先进的工艺技术
l
优化的D类音频关键参数
扩增fi er应用
l
低R
DSON
为提高效率
l
低Q
g
和Q
sw
为更好的THD和改进
效率
l
低Q
rr
更好的总谐波失真和较低的EMI
l
175 ° C的工作结温
耐用性
l
重复雪崩能力的坚固性和
可靠性
l
多种封装选择
l
IRLR4343
IRLU4343
IRLU4343-701
主要参数
55
42
57
28
175
V
m:
m:
nC
°C
V
DS
R
DS ( ON)
(典型值) 。 @ V
GS
= 10V
R
DS ( ON)
(典型值) 。 @ V
GS
= 4.5V
Q
g
典型值。
T
J
最大
D
G
S
I- PAK
IRLU4343
我朴Leadform 701
IRLU4343-701
请参阅第10页的封装外形
D- PAK
IRLR4343
描述
这一数字音频HEXFET
是专门为D类音频放大器应用设计的。这个MOSFET采用最新的
处理技术来实现低通态电阻每硅片面积。此外,栅极电荷,体二极管的反向恢复
和内部栅极电阻进行了优化,以提高关键的D类音频放大器的性能因素,如效率, THD
和EMI 。这种MOSFET的附加功能是175 ° C的工作结温重复雪崩能力。
这些功能结合起来,使这个MOSFET高效,强大和可靠的设备D类音频放大器
应用程序。
绝对最大额定值
参数
V
DS
V
GS
I
D
@ T
C
= 25°C
I
D
@ T
C
= 100°C
I
DM
P
D
@T
C
= 25°C
P
D
@T
C
= 100°C
T
J
T
英镑
漏极至源极电压
栅极 - 源极电压
连续漏电流, V
GS
@ 10V
连续漏电流, V
GS
@ 10V
漏电流脉冲
c
功耗
功耗
线性降额因子
工作结
存储温度范围
夹紧压力
h
马克斯。
55
±20
26
19
80
79
39
0.53
-40 + 175
–––
单位
V
A
W
W / ℃,
°C
N
热阻
参数
R
θJC
R
θJA
R
θJA
结到外壳
g
结到环境( PCB安装)
gj
结到环境(自由空气)
g
典型值。
–––
–––
–––
马克斯。
1.9
50
110
单位
° C / W
笔记
通过
在第10页
www.irf.com
1
3/26/04
IRLR / U4343 & IRLU4343-701
电气特性@ T
J
= 25 ℃(除非另有规定)
参数
BV
DSS
ΒV
DSS
/T
J
R
DS ( ON)
V
GS ( TH)
V
GS ( TH)
/T
J
I
DSS
I
GSS
g
fs
Q
g
Q
gs
Q
gd
Q
godr
t
D(上)
t
r
t
D(关闭)
t
f
C
国际空间站
C
OSS
C
RSS
C
OSS
L
D
L
S
漏极至源极击穿电压
击穿电压温度。系数
静态漏 - 源极导通电阻
栅极阈值电压
栅极阈值电压系数
漏极至源极漏电流
栅 - 源正向漏
栅 - 源反向漏
正向跨导
总栅极电荷
预Vth的栅极 - 源极充电
栅极 - 漏极电荷
栅极电荷过载
导通延迟时间
上升时间
打开-O FF延迟时间
下降时间
输入电容
输出电容
反向传输电容
有效输出电容
内部排水电感
内部源极电感
分钟。
55
–––
–––
–––
1.0
–––
–––
–––
–––
–––
8.8
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
TYP 。 MAX 。单位
–––
15
42
57
–––
-4.4
–––
–––
–––
–––
–––
28
3.5
9.5
15
5.7
19
23
5.3
740
150
59
250
4.5
7.5
–––
–––
50
65
–––
–––
2.0
25
100
-100
–––
42
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
–––
nH
–––
pF
V
GS
= 0V
V
DS
= 50V
ns
S
nA
V
条件
V
GS
= 0V时,我
D
= 250A
毫伏/ ℃参考至25℃ ,我
D
= 1毫安
毫欧V
GS
= 10V ,我
D
= 4.7A
e
V
GS
= 4.5V ,我
D
= 3.8A
e
V
毫伏/°C的
A
V
DS
= 55V, V
GS
= 0V
V
DS
= 55V, V
GS
= 0V ,T
J
= 125°C
V
GS
= 20V
V
GS
= -20V
V
DS
= 25V ,我
D
= 19A
V
DS
= 44V
V
GS
= 10V
I
D
= 19A
参见图。 6和19
V
DD
= 28V, V
GS
= 10V
I
D
= 19A
R
G
= 2.5
e
V
DS
= V
GS
, I
D
= 250A
= 1.0MHz的,
见图5
V
GS
= 0V, V
DS
= 0V至-44V
铅之间,
6毫米(0.25英寸)。
从包
而中心的模具接触
f
G
D
S
雪崩特性
参数
典型值。
马克斯。
单位
mJ
A
mJ
E
AS
I
AR
E
AR
单脉冲雪崩Energyd
雪崩电流
i
重复性雪崩能量
i
–––
160
参见图。 14,15, 17a和17b的
二极管的特性
参数
I
S
@ T
C
= 25 ° C连续源电流
(体二极管)
I
SM
V
SD
t
rr
Q
rr
脉冲源电流
(体二极管)
c
二极管的正向电压
反向恢复时间
反向恢复电荷
–––
–––
–––
–––
–––
–––
52
100
80
1.2
78
150
V
ns
nC
分钟。
–––
TYP 。 MAX 。单位
–––
26
A
条件
MOSFET符号
展示
整体反转
p-n结二极管。
T
J
= 25 ° C,I
S
= 19A ,V
GS
= 0V
e
T
J
= 25 ° C,I
F
= 19A
的di / dt = 100A / μs的
e
2
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IRLR / U4343 & IRLU4343-701
1000
顶部
VGS
15V
10V
8.0V
4.5V
3.5V
3.0V
2.5V
2.3V
1000
顶部
VGS
15V
10V
8.0V
4.5V
3.5V
3.0V
2.5V
2.3V
ID ,漏极 - 源极电流(A )
100
底部
ID ,漏极 - 源极电流(A )
100
底部
10
10
2.3V
1
1
2.3V
≤
在60μs脉冲宽度
TJ = 25°C
≤
在60μs脉冲宽度
TJ = 175℃
0.1
0.1
1
10
100
0.1
0.1
1
10
100
VDS ,漏极至源极电压( V)
VDS ,漏极至源极电压( V)
图1 。
典型的输出特性
1000.0
图2 。
典型的输出特性
2.5
RDS ( ON)时,漏 - 源极导通电阻
(归一化)
ID ,漏 - 源电流
(Α)
ID = 19A
VGS = 10V
2.0
100.0
T J = 25°C
T J = 175℃
10.0
1.5
1.0
1.0
VDS = 30V
≤
在60μs脉冲宽度
0.1
0
2
4
6
8
10
0.5
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
VGS ,栅 - 源极电压( V)
T J ,结温( ° C)
图3 。
典型的传输特性
图4 。
归一化的导通电阻与温度的关系
20
VGS ,栅 - 源极电压( V)
10000
VGS = 0V,
F = 1 MHz的
ISS = C GS + C GD ,C DS短路
RSS = C GD
OSS = C DS + C GD
ID = 19A
VDS = 44V
VDS = 28V
VDS = 11V
16
C,电容(pF )
1000
西塞
科斯
CRSS
12
8
100
4
测试电路
见图19
10
1
10
100
0
0
10
20
30
40
QG总栅极电荷( NC)
VDS ,漏极至源极电压( V)
图5 。
典型的电容vs.Drain - to-Source电压
图6 。
典型栅极电荷vs.Gate - to-Source电压
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3
IRLR / U4343 & IRLU4343-701
1000.0
1000
在这一领域
限于由R DS ( ON)
100.0
ID ,漏极 - 源极电流(A )
ISD ,反向漏电流( A)
T J = 175℃
10.0
100
100sec
10
1.0
T J = 25°C
VGS = 0V
TC = 25°C
TJ = 175℃
单脉冲
1
0
1
10
1msec
10msec
100
1000
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
VSD ,源极到漏极电压(V )
VDS ,漏toSource电压(V )
图7 。
典型的源漏二极管正向电压
30
2.0
图8 。
最大安全工作区
25
20
VGS ( TH)栅极阈值电压( V)
ID ,漏电流( A)
1.5
ID = 250μA
15
10
1.0
5
0
25
50
75
100
125
150
175
0.5
-75
-50
-25
0
25
50
75
100 125 150 175
T J ,结温( ° C)
T J ,温度(° C)
图9 。
最大漏极电流与外壳温度
10
图10 。
阈值电压与温度的关系
热响应(Z thJC )
1
D = 0.50
0.20
0.10
0.1
0.05
0.02
0.01
τ
J
R
1
R
1
τ
J
τ
1
τ
2
R
2
R
2
τ
C
τ
τ
2
RI( ° C / W)
1.359
0.5409
τi
(秒)
0.00135
0.003643
τ
1
0.01
CI-
τi /日
次I /日
单脉冲
(热反应)
0.001
1E-006
1E-005
0.0001
0.001
注意事项:
1.占空比D = T1 / T2
2.峰值TJ = P DM X Zthjc +锝
0.01
0.1
T1 ,矩形脉冲持续时间(秒)
图11 。
最大有效瞬态热阻抗,结至外壳
4
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IRLR / U4343 & IRLU4343-701
RDS ( ON)时,漏 - 源极到导通电阻( MΩ)
200
700
EAS ,单脉冲雪崩能量(兆焦耳)
ID = 19A
150
600
500
400
300
200
100
0
25
50
75
100
ID
顶部
2.4A
3.3A
底部
19A
100
T J = 125°C
50
T J = 25°C
0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
125
150
175
VGS ,栅 - 源极电压( V)
开始T J ,结温( ° C)
图12 。
导通电阻比。栅极电压
1000
图13 。
最大雪崩能量与漏电流
占空比=单脉冲
雪崩电流( A)
100
0.01
10
0.05
0.10
允许雪崩电流与
雪崩脉冲宽度, TAV
假设
TJ =由于25℃
雪崩损失。注意:在无
本案应TJ被允许
超过TJMAX
1
0.1
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
TAV (秒)
图14 。
典型的雪崩电流Vs.Pulsewidth
180
160
EAR ,雪崩能量(兆焦耳)
140
120
100
80
60
40
20
0
25
50
顶部
单脉冲
BOTTOM 1 %占空比
ID = 19A
75
100
125
150
175
开始T J ,结温( ° C)
图15 。
最大雪崩能量比。温度
对重复性雪崩曲线指出,图14 , 15 :
(有关详细信息,请参阅AN -1005在www.irf.com )
1.雪崩失效的假设:
纯粹的热现象而发生故障时,在一个
温度远远超过的T
JMAX
。这验证了
每一部分的类型。
在雪崩2.安全操作是允许的,只要AST
JMAX
is
不超标。
下面3.方程基于电路和中所示的波形
图17a , 17b中。
4. P
D( AVE )
每单=平均功耗
雪崩脉冲。
5. BV =额定击穿电压( 1.3系数占
雪崩过程中电压上升) 。
6. I
av
=允许雪崩电流。
7.
T
=
允许上升的结温,不超过
T
JMAX
(假定为25 ℃,在图14中, 15)。
t
AV =
平均时间在雪崩。
D =占空比雪崩= T
av
·f
Z
thJC
( D,T
av
) =瞬态热阻抗,参见图11)
P
D( AVE )
= 1/2( 1.3 BV · ·我
av
) =
DT /
Z
thJC
I
av
= 2DT / [1.3 BV · ·
th
]
E
AS ( AR )
= P
D( AVE )
·t
av
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5