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先进的功率MOSFET

特点

!

逻辑电平栅极驱动

!

雪崩坚固的技术

!

坚固的门栅氧化层技术

!

较低的输入电容

!

改进的栅极电荷

!

扩展安全工作区

!

低漏电流： 10

μA

（最大值） @ V

DS

= 200V

!

低

DS （ ON）

： 0.145Ω （典型值）

IRLS640A

BV

DSS

= 200 V

R

DS （ ON）

= 0.18

Ω

I

D

= 9.8 A

TO-220F

1

2

3

1.Gate 2.排水3.源

绝对最大额定值

符号

V

DSS

I

D

I

DM

V

GS

E

AS

I

AR

E

AR

dv / dt的

P

D

T

J

, T

英镑

T

L

特征

漏极至源极电压

连续漏电流（T

C

=25℃)

连续漏电流（T

C

=100℃)

漏电流脉冲

栅极 - 源极电压

单脉冲雪崩能量

雪崩电流

重复性雪崩能量

峰值二极管恢复的dv / dt

总功率耗散（T

C

=25℃)

线性降额因子

工作结

存储温度范围

最大的铅温度。焊锡

目的， 1/8“案件从5秒

②

①

①

③

①

价值

200

9.8

6.2

63

±20

64

18

4.0

5

40

0.32

- 55 + 150

单位

V

A

A

V

mJ

A

mJ

V / ns的

W

W/℃

℃

300

热阻

符号

R

θJC

R

θJA

特征

结到外壳

结到环境

典型值。

--

--

马克斯。

3.13

62.5

单位

o

C / W

REV 。一

IRLS640A

电气特性

(T

C

= 25 ℃除非另有规定）

符号

BV

DSS

ΔBV / ΔT

J

V

GS （ TH）

I

GSS

I

DSS

R

DS （ ON）

g

fs

C

国际空间站

C

OSS

C

RSS

t

D（上）

t

r

t

D（关闭）

t

f

Q

g

Q

gs

Q

gd

特征

漏源击穿电压

击穿电压温度。 COEFF 。

栅极阈值电压

门源泄漏，正向

门源漏，反

漏极至源极漏电流

静态漏源

导通状态电阻

正向跨导

输入电容

输出电容

反向传输电容

导通延迟时间

上升时间

打开-O FF延迟时间

下降时间

总栅极电荷

栅极 - 源电荷

栅 - 漏极（ “米勒” ）费

分钟。典型值。马克斯。单位

200

--

1.0

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

0.17

--

--

--

--

--

--

13.3

--

--

2.0

100

-100

10

100

0.18

--

μA

S

pF

V

V/℃

V

nA

N沟道

功率MOSFET

测试条件

V

GS

=0V,I

D

=250μA

I

D

=250μA

V

GS

=20V

V

GS

=-20V

V

DS

=200V

V

DS

=160V,T

C

=125℃

V

GS

=5V,I

D

=4.9A

V

DS

=40V,I

D

=4.9A

④

④

参见图7

V

DS

=V

GS

, I

D

=250μA

1310 1705

200 250

95

11

8

46

15

40

6.8

18.6

120

30

25

100

40

56

--

--

nC

ns

V

GS

=0V,V

DS

= 25V ， F = 1MHz的

参见图5

V

DD

=100V,I

D

=18A,

R

G

=4.6

见图13

V

DS

=160V,V

GS

=5V,

I

D

=18A

参见图6 &图12

④ ⑤

④⑤

源极 - 漏极二极管额定值和特性

符号

I

S

I

SM

V

SD

t

rr

Q

rr

特征

连续源电流

脉冲源电流

二极管的正向电压

反向恢复时间

反向恢复电荷

①

④

分钟。典型值。马克斯。单位

--

--

--

--

--

--

--

--

224

1.55

18

63

1.5

--

--

A

V

ns

μC

测试条件

积分反向PN二极管

在MOSFET

T

J

=25℃,I

S

=9.8A,V

GS

=0V

T

J

=25℃,I

F

=18A

di

F

/dt=100A/μs

④

注意事项;

①

重复评价：脉冲宽度由最大结温的限制

②

L = 1MH ，我

AS

= 9.8A ，V

DD

= 50V ，R

G

=27

，起始物为

J

=25℃

③

I

SD

≤18A,

DI / dt≤260A / μs的，V

DD

ΔBV

DSS

，起始物为

J

=25℃

④

脉冲测试：脉冲宽度= 250μs，其占空比

≤

2%

⑤

基本上是独立工作温度

N沟道

功率MOSFET

看图1，输出特性

V

上图：

GS

IRLS640A

如图2传输特性

I

D

，漏电流[ A]

I

D

，漏电流[ A]

1

1

0

7.0 V

6.0 V

5.5 V

5.0 V

4.5 V

4.0 V

3.5 V

底部： 3.0 V

1

1

0

1 0

o

C

5

1

0

0

2

o

C

5

1

0

0

@Nts ：

oe

1 2 0

S·P升（E T） s

. 5

美国东部

2 T = 2

o

C

.

5

C

- 5

o

C

5

1

-1

0

0

2

4

@Nts ：

oe

1 V =0V

.

GS

2 V =4 V

.

DS

0

3 2 0

S·P升（E T） s

. 5

美国东部

6

8

1

0

1

-1

0

1

0

0

1

1

0

V

DS

，漏源电压[V]

V

GS

，栅源电压[V]

图3.导通电阻与漏电流

04

.

图4.源极 - 漏极二极管正向电压

I

DR

，反向漏电流[ A]

漏源导通电阻

03

.

R

DS （ ON）

, [

]

V =5V

GS

1

1

0

02

.

1

0

0

1 0

o

C

5

2

o

C

5

1

-1

0

04

.

06

.

08

.

10

.

12

.

@Nts ：

oe

1 V =0V

.

GS

美国东部

2 2 0

S·P升（E T） s

. 5

14

.

16

.

18

.

20

.

01

.

V =1 V

0

GS

@ N T： T = 2

o

C

oe

J

5

00

.

0

2

0

4

0

6

0

8

0

I

D

，漏电流[ A]

V

SD

，源极 - 漏极电压[ V]

图5.电容与漏源电压

20

00

C

国际空间站

10

60

C = C + C（ C = SOTD ）

ISS GS GD

ds

H·R ê

C =C +C

OSS DS GD

C =C

RSS GD

6

图6.栅极电荷与栅源电压

V

GS

，栅源电压[V]

V =4 V

0

DS

V =10V

0

DS

4

V =10V

6

DS

电容[ pF的]

10

20

80

0

C

OSS

40

0

C

RSS

@Nts ：

oe

1 V =0V

.

GS

2 F = 1MZ

.

H

2

@Nts ： I = 1

oe

8

D

0

0

1

0

2

0

3

0

4

0

0

0

1

0

1

1

0

V

DS

，漏源电压[V]

Q

G

，总栅极电荷[ NC ]

IRLS640A

图7.击穿电压与温度的关系

12

.

20

.

N沟道

功率MOSFET

图8.导通电阻与温度的关系

漏源击穿电压

BV

DSS

（归一化）

11

.

R

DS （ ON）

（归一化）

漏源导通电阻

15

.

10

.

10

.

09

.

@Nts ：

oe

1 V =0V

.

GS

2 I = 2 0

A

.

D

5

05

.

@Nts ：

oe

1 V =5V

.

GS

2 I = 9A

.

D

-0

5

-5

2

0

2

5

5

0

7

5

10

0

15

2

10

5

15

7

08

.

-5

7

-0

5

-5

2

0

2

5

5

0

7

5

10

0

o

15

2

10

5

15

7

00

.

-5

7

T

J

，结温[C]

T

J

，结温[

o

C]

图9.最大。安全工作区

1

2

0

Oeaini钛阂

prto HS RA

我L M T d设定B R

DS （ ON）

s IIE

图10.最大。漏电流与外壳温度

2

0

I

D

，漏电流[ A]

I

D

，漏电流[ A]

1

5

1 0

s

0

1m

s

1

1

0

D

C

@Nts ：

oe

1 T = 2

o

C

.

C

5

2 T = 10℃

.

J

5

3 SNL PLE

。 IGE美国

1

0

-1

o

1 m

0 s

1

0

1

0

0

5

1

0

0

1

1

0

1

2

0

0

2

5

5

0

7

5

10

0

15

2

10

5

V

DS

，漏源电压[V]

T

c

，外壳温度[

o

C]

图11.热响应

热响应

10

0

D=0.5

@注意事项：

1. Z

J·C

(t)=1.14

θ

0.2

-1

o

C / W最大。

0.1

0.05

2.占空比，D = T

1

/t

2

3. T

J·M

-T

C

=P

D M

*Z

P

DM

t

1

t

2

θ

JC

10

(t)

Z（ T）

0.02

0.01

单脉冲

θ

JC

10

- 2 - 5

10

10

- 4

10

- 3

10

- 2

10

- 1

10

0

10

1

t

1

，方波脉冲持续时间

[秒]

N沟道

功率MOSFET

图12.栅极电荷测试电路波形&

IRLS640A

*电流调节器“

50KΩ

12V

200nF

300nF

同一类型

作为DUT

V

GS

Q

g

5V

V

DS

V

GS

DUT

3mA

Q

gs

Q

gd

R

1

电流取样（我

G

)

电阻器

R

2

电流取样（我

D

)

电阻器

收费

图13.电阻开关测试电路波形&

R

L

V

OUT

V

in

R

G

DUT

V

in

5V

t

D（上）

t

on

t

r

t

D（关闭）

t

关闭

t

f

10%

V

OUT

V

DD

（ 0.5额定V

DS

)

90%

图14.非钳位感应开关测试电路波形&

L

L

V

DS

异吨

p

获得

所需的峰值I

D

BV

DSS

1

---- L

L

I

AS2

--------------------

E

AS

=

2

BV

DSS

-- V

DD

BV

DSS

I

AS

C

V

DD

V

DD

t

p

I

D

R

G

DUT

5V

t

p

I

D

(t)

V

DS

(t)

时间

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