摩托罗拉
半导体技术资料
订购此文件
通过MTB3N120E / D
数据表
TMOS E- FET 。
高能电源FET
D2PAK对于表面贴装
设计师
MTB3N120E
摩托罗拉的首选设备
N沟道增强型硅栅
该D2PAK封装具有住房更大模具的能力
比任何现有的表面贴装型封装允许其被用于
在需要使用的表面应用的安装元件
具有更高的功率和更低的RDS(on )功能。这个高电压
MOSFET采用先进的终止方案,以提供
增强的电压阻断能力,而不会降低perfor-
曼斯随着时间的推移。此外,这种先进的TMOS E- FET是
设计成能承受高能量的雪崩和换向
化模式。这种新的节能设计还提供了一个
漏极 - 源极二极管具有快速的恢复时间。专为低
电压,在电源的高速开关应用,
变换器和PWM马达控制,这些设备是特别
非常适合桥式电路中的二极管速度和换向
安全工作领域是至关重要的,并提供了额外的安全边际
对意外的电压瞬变。
TMOS功率场效应晶体管
3.0安培
1200伏
RDS ( ON)= 5.0 OHM
D
G
雪崩能量功能指定高温
S
存储低栅极电荷为高效开关
内部源极到漏极二极管的设计来取代外部齐纳瞬态抑制器能吸收高能量的
雪崩模式
源极到漏极二极管恢复时间等同于离散快速恢复二极管
*见附录。注AN1327 - 很宽的输入电压范围;离线反激式开关电源
最大额定值
( TC = 25° C除非另有说明)
等级
漏源电压
漏极 - 栅极电压( RGS = 1.0 MΩ )
栅源电压 - 连续
栅源电压
- 不重复( TP
≤
10毫秒)
漏电流 - 连续@ 25°C
漏电流
- 连续@ 100℃
漏电流
- 单脉冲( TP
≤
10
s)
总功率耗散@ TC = 25°C
减免上述25℃
总功率耗散@ TA = 25 ° C( 1 )
工作和存储温度范围
单脉冲漏极 - 源极雪崩能量 - 开始TJ = 25°C
( VDD = 100伏, VGS = 10伏,峰值IL = 4.5 APK, L = 10毫亨, RG = 25
)
热阻 - 结到管壳
热阻
- 结到环境
热阻
- 结到环境( 1 )
最大的铅焊接温度的目的, 1/8“案件从10秒
( 1 )表面安装到FR4电路板时使用最小建议焊盘尺寸。
E- FET和设计师是Motorola,Inc.的商标。
TMOS是摩托罗拉公司的注册商标。
热复合是贝格斯公司的一个注册商标。
首选
设备是摩托罗拉建议以供将来使用和最佳的总体值的选择。
REV 1
CASE 418B -02 ,风格2
D2PAK
符号
VDSS
VDGR
VGS
VGSM
ID
ID
IDM
PD
价值
1200
1200
±
20
±
40
3.0
2.2
11
125
1.0
2.5
- 55 150
101
1.0
62.5
50
260
单位
VDC
VDC
VDC
VPK
ADC
APK
瓦
W / ℃,
瓦
°C
mJ
° C / W
TJ , TSTG
EAS
R
θJC
R
θJA
R
θJA
TL
°C
摩托罗拉公司1995年
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
1
MTB3N120E
电气特性
( TJ = 25° C除非另有说明)
特征
开关特性
漏源击穿电压
( VGS = 0伏, ID = 250
μAdc )
温度系数(正)
零栅极电压漏极电流
( VDS = 1200伏, VGS = 0伏)
( VDS = 1200伏, VGS = 0伏, TJ = 125°C )
门体漏电流( VGS =
±
20伏直流电, VDS = 0伏)
基本特征( 1 )
栅极阈值电压
(VDS = VGS ,ID = 250
μAdc )
温度系数(负)
静态漏源导通电阻( VGS = 10 VDC , ID = 1.5 ADC )
漏源电压( VGS = 10 V直流)
(ID = 3.0 ADC )
(ID = 1.5 ADC , TJ = 125°C )
正向跨导( VDS = 15 VDC , ID = 1.5 ADC )
动态特性
输入电容
输出电容
反向传输电容
开关特性( 2 )
导通延迟时间
上升时间
关断延迟时间
下降时间
栅极电荷
( VDS = 600伏, ID = 3.0 ADC ,
VGS = 10 V直流)
( VDD = 600伏, ID = 3.0 ADC ,
VGS = 10 VDC ,
RG = 9.1
)
TD (上)
tr
TD (关闭)
tf
QT
Q1
Q2
Q3
源极 - 漏极二极管的特性
正向导通电压( 1)
( IS = 3.0 ADC , VGS = 0伏)
( IS = 3.0 ADC , VGS = 0伏, TJ = 125°C )
VSD
—
—
TRR
( IS = 3.0 ADC , VGS = 0伏,
DIS / DT = 100 A / μs)内
反向恢复电荷存储
内部封装电感
内部排水电感
(从漏测铅0.25“从包到模具的中心)
内部源极电感
(测量从源铅0.25 “从包装到源焊盘)
( 1 )脉冲测试:脉冲宽度
≤
300
s,
占空比
≤
2%.
( 2 )开关特性是独立的工作结温。
LD
LS
—
—
4.5
7.5
—
—
nH
ta
tb
QRR
—
—
—
—
0.80
0.65
394
118
276
2.11
1.0
—
—
—
—
—
C
ns
VDC
—
—
—
—
—
—
—
—
13.6
12.6
35.8
20.7
31
8.0
11
14
30
30
70
40
40
—
—
—
nC
ns
( VDS = 25伏直流电, VGS = 0伏,
F = 1.0兆赫)
西塞
科斯
CRSS
—
—
—
2130
1710
932
2980
2390
1860
pF
VGS ( TH)
2.0
—
RDS ( ON)
VDS (上)
—
—
政府飞行服务队
2.5
—
—
3.1
18.0
15.8
—
姆欧
—
3.0
7.1
4.0
4.0
—
5.0
VDC
毫伏/°C的
欧姆
VDC
V( BR ) DSS
1200
—
IDSS
—
—
IGSS
—
—
—
—
10
100
100
NADC
—
1.28
—
—
VDC
毫伏/°C的
μAdc
符号
民
典型值
最大
单位
反向恢复时间
2
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
MTB3N120E
功率MOSFET开关
交换行为是最容易建模和预测
由认识到功率MOSFET是负责控制的。
各种开关间隔的长度(ΔT)是阻止 -
由如何快速FET输入电容可充电开采
由来自发电机的电流。
已发布的电容数据是难以用于calculat-
荷兰国际集团的兴衰,因为漏 - 栅电容变化
大大随施加电压。因此,栅极电荷数据
使用。在大多数情况下,令人满意的平均输入的估计
电流(IG (AV) )可以从一个基本的分析来作出
的驱动电路,使得
T = Q / IG ( AV )
在上升和下降时间间隔,当切换电阻
略去负载,V GS保持几乎恒定在已知为平
高原电压, VSGP 。因此,上升和下降时间可
来近似由下面的:
TR = Q2 X RG / ( VGG - VGSP )
TF = Q2 X RG / VGSP
哪里
VGG =栅极驱动电压,其变化从零到VGG
RG =栅极驱动电阻
和Q2和VGSP从栅极电荷曲线读取。
在导通和关断延迟时间,栅极电流是
不是恒定的。最简单的计算使用适当val-
在一个标准方程用于从所述电容曲线的UE
电压的变化的RC网络。该方程为:
TD ( ON) = RG西塞在[ VGG / ( VGG - VGSP )
TD (关闭) = RG西塞在( VGG / VGSP )
电容(西塞)从电容曲线上读出在
校准 - 当相应于关断状态的条件的电压
culating TD(上),并读出对应于所述的电压
导通状态时,计算TD(关闭)。
在高开关速度,寄生电路元件的COM
折扇的分析。 MOSFET的源极电感
铅,内包和在所述电路布线是
共用的漏极和栅极的电流路径,产生一个
电压在这减小了栅极驱动器的电流源。
该电压由Ldi上/ dt的测定,但由于di / dt的是一个函数
漏极电流的灰,其数学解决方案是复杂的。
MOSFET的输出电容也复杂化了
数学。最后, MOSFET的有限的内部栅极
电阻,这有效地增加了的电阻
驱动源,但内部电阻是困难来测量
确定,因此,没有被指定。
电阻开关时间变化与栅电阻
tance (图9)展示了如何切换的典型表现
受寄生电路元件。如果寄生
不存在时,曲线的斜率将保持
团结的价值,无论开关速度。该电路
用于获得数据被构造为最小化共
电感在漏极和门电路的循环,并且被认为
容易实现与电路板安装的组件。最
电力电子负载是感性的;在该图中的数据是
使用电阻性负载,它近似于一个最佳取
冷落感性负载。功率MOSFET可以安全OP-
erated成一个感性负载;然而,不压井作业减少
开关损耗。
2800
2400
C,电容(pF )
2000
1600
1200
800
400
CRSS
0
10
5
VGS
0
VDS
5
10
15
20
25
CRSS
西塞VDS = 0 V
VGS = 0 V
TJ = 25°C
10,000
VGS = 0 V
TJ = 25°C
西塞
C,电容(pF )
1,000
西塞
100
科斯
CRSS
科斯
10
10
100
VDS ,漏极至源极电压(伏)
1000
栅极 - 源极或漏极至源极电压(伏)
图7a 。电容变化
图7b 。高压电容
变异
4
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
MTB3N120E
VGS ,栅极至源极电压(伏)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Q3
0
4
8
12
16
20
VDS
24
28
QG ,总栅极电荷( NC)
Q1
Q2
QT
VGS
ID = 3] A
TJ = 25°C
400
350
300
250
200
150
100
50
0
32
1000
VDD = 600 V
ID = 3] A
VGS = 10 V
TJ = 25°C
VDS ,漏极至源极电压(伏)
T, TIME ( NS )
100
10
TD (关闭)
tf
TD (上)
tr
1
1
10
RG ,栅极电阻(欧姆)
100
图8.栅极至源极和漏极 - 源
电压与总充电
图9.电阻开关时间
变化与栅极电阻
漏极至源极二极管特性
3.0
VGS = 0 V
TJ = 25°C
I S ,源电流(安培)
2.4
1.8
1.2
0.6
0
0.55
0.59
0.63
0.67
0.71
0.75
0.79
VSD ,源 - 漏极电压(伏)
图10.二极管的正向电压与电流
安全工作区
正向偏置安全工作区曲线定义
的最大同时漏极 - 源极电压和
漏电流的晶体管可以处理安全时,它是换
病房偏颇。曲线是基于最大峰值junc-
化温度为25 ℃的情况下,温度(T ) 。高峰
重复脉冲功率极限通过使用所确定的
在与程序结合使用的热响应数据
在AN569 , “瞬态热阻,一般讨论
数据和它的使用。 “
关断状态和导通状态之间的切换可以TRA-
诗句所提供的任何负载线既不是额定峰值电流( IDM )
也不额定电压( VDSS )超标和过渡时间
( TR , TF )不超过10
s.
另外,总功率平均值
年龄超过一个完整的开关周期必须不超过
( TJ(MAX) - TC) / (r
θJC
).
指定的E- FET功率MOSFET可以安全使用
与松开感性负载的开关电路。对于可靠性
能操作,所存储的能量从电感电路显示
sipated中的晶体管,而在雪崩必须小于
额定极限和调整操作条件的不同
从这些规定。虽然行业惯例是速度
能源方面,雪崩能量功能是不是一个反面
不变。能量等级降低非线性地与IN-
峰值电流的雪崩和峰值结折痕
温度。
虽然许多E-场效应管能承受漏极的压力
到源雪崩在电流高达额定脉冲电流
( IDM ) ,能量等级在额定连续电流规定
租(ID ) ,按照行业惯例。能量额定
荷兰国际集团必须降低温度如图所示
所附的图中(图12) 。在电流最大的能量
低于额定连续编号的租金可以安全地假定
等于指定的值。
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
5