摩托罗拉
半导体技术资料
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通过MTP50P03HDL / D
数据表
HDTMOS E- FET 。
功率场效应晶体管
设计师
MTP50P03HDL
摩托罗拉的首选设备
P沟道增强型硅栅
这种先进的高细胞密度HDTMOS功率场效应管是
设计成能承受高能量的雪崩和换向
化模式。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。
较高的雪崩能量
源极到漏极二极管恢复时间等同于解散
克里特快恢复二极管
二极管电桥电路的特点是使用
IDSS和VDS ( ON)指定高温
TMOS功率场效应晶体管
逻辑电平
50安培
30伏特
RDS ( ON)= 0.025 OHM
D
G
S
CASE 221A -06型5
TO–220AB
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
- 不重复( TP
≤
10毫秒)
漏电流 - 连续
漏电流
- 连续@ 100℃
漏电流
- 单脉冲( TP
≤
10
s)
总功耗
减免上述25℃
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 = 25伏直流电, VGS = 5.0伏,峰值IL = 50 APK, L = 1.0 mH的, RG = 25
)
热阻 - 结到管壳
热阻
- 结到环境,安装有建议的最小焊盘尺寸时,
最大的铅焊接温度的目的, 1/8“案件从10秒
符号
VDSS
VDGR
VGS
VGSM
ID
ID
IDM
PD
TJ , TSTG
EAS
R
θJC
R
θJA
TL
价值
30
30
±
15
±
20
50
31
150
125
1.0
- 55 150
1250
1.0
62.5
260
单位
VDC
VDC
VDC
VPK
ADC
APK
瓦
W / ℃,
°C
mJ
° C / W
°C
设计师的数据为“最坏情况”的条件
- 设计师的数据表允许大多数电路的设计完全是从显示的信息。 SOA限制
曲线 - 表示对器件特性的边界 - 被给予促进“最坏情况”的设计。
设计师的, E- FET和HDTMOS是摩托罗拉公司的商标TMOS是Motorola,Inc.的注册商标。
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 2
摩托罗拉TMOS
摩托罗拉1997年公司
功率MOSFET晶体管器件数据
1
MTP50P03HDL
电气特性
( TJ = 25° C除非另有说明)
特征
开关特性
漏极至源极击穿电压
( VGS = 0伏, ID = 250
μAdc )
温度系数(正)
零栅极电压漏极电流
( VDS = 30 V直流, VGS = 0伏)
( VDS = 30 V直流, VGS = 0伏, TJ = 125°C )
门体漏电流
( VGS =
±
15 VDC , VDS = 0伏)
基本特征( 1 )
栅极阈值电压
(VDS = VGS ,ID = 250
μAdc )
阈值温度系数(负)
静态漏 - 源极导通电阻
( VGS = 5.0伏, ID = 25 ADC )
漏极 - 源极导通电压( VGS = 10 V直流)
(ID = 50 ADC)
(ID = 25的ADC , TJ = 125°C )
正向跨导
( VDS = 5.0伏, ID = 25 ADC )
动态特性
输入电容
输出电容
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
(参见图8)
(S网络
( VDD = 15 Vd的ID = 50的ADC ,
VDC ,
Ad
VGS = 5.0伏,
5 0伏
RG = 2.3
)
TD (上)
tr
TD (关闭)
tf
QT
(
(VDS = 24 Vd的ID = 50的ADC,
VDC ,
广告,
VGS = 5.0 V直流)
Q1
Q2
Q3
源极 - 漏极二极管的特性
在正向电压
( IS = 50 ADC , VGS = 0伏)
( IS = 50 ADC , VGS = 0伏, TJ = 125°C )
VSD
—
—
TRR
(
( IS = 50 ADC , VGS = 0伏,
广告,
VD,
DIS / DT = 100 A / μs)内
ta
tb
QRR
LD
—
—
LS
—
7.5
—
3.5
4.5
—
—
nH
—
—
—
—
2.39
1.84
106
58
48
0.246
3.0
—
—
—
—
—
C
ns
VDC
—
—
—
—
—
—
—
—
22
340
90
218
74
13.6
44.8
35
30
466
117
300
100
—
—
—
nC
ns
( VDS = 25伏直流电, VGS = 0伏,
VDC
VDC
F = 1.0兆赫)
西塞
科斯
CRSS
—
—
—
3500
1550
550
4900
2170
770
pF
激酶(CPK
≥
3.0) (3)
VGS ( TH)
1.0
—
激酶(CPK
≥
3.0) (3)
RDS ( ON)
—
VDS (上)
—
—
政府飞行服务队
15
20
—
0.83
—
1.5
1.3
姆欧
0.020
0.025
VDC
1.5
4.0
2.0
—
VDC
毫伏/°C的
欧姆
激酶(CPK
≥
2.0) (3)
V( BR ) DSS
30
—
IDSS
—
—
IGSS
—
—
100
—
—
1.0
10
NADC
—
26
—
—
VDC
毫伏/°C的
μAdc
符号
民
典型值
最大
单位
反向恢复时间
(参见图15)
(S网络
反向恢复电荷存储
内部封装电感
内部排水电感
(从接触被测螺纹的标签,模具中心)
(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。
( 3 )反映的典型值。
最大极限 - 典型值
CPK =
3× SIGMA
nH
2
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
MTP50P03HDL
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。
14000
12000
C,电容(pF )
10000
8000
VDS = 0 V
西塞
VGS = 0 V
TJ = 25°C
6000 C
RSS
4000
2000
0
10
5
VGS
0
VDS
5
CRSS
10
西塞
科斯
15
20
25
栅极 - 源极或漏极至源极电压(伏)
图7.电容变化
4
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
MTP50P03HDL
VDS ,漏极至源极电压(伏)
VGS ,栅极至源极电压(伏)
6
QT
5
Q1
4
3
2
1
Q3
0
0
10
20
30
40
50
60
VDS
70
QT间期,总栅极电荷( NC)
ID = 50 A
TJ = 25°C
Q2
VGS
25
20
15
10
5
0
80
30
1000
VDD = 30 V
VGS = 10 V
ID = 50 A
TJ = 25°C
tr
tf
TD (关闭)
100
T, TIME ( NS )
TD (上)
10
1
RG ,栅极电阻(欧姆)
10
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
的MOSFET的体二极管的开关特性
在系统中非常重要的使用它作为一个续流或
整流二极管。特别令人感兴趣的是在反向再
这在确定中起主要作用covery特征
开关损耗,辐射噪声, EMI和RFI 。
系统的开关损耗主要是由于性质
体二极管本身。体二极管的少数载流子DE-
副,因此其具有有限的反向恢复时间,反向恢复时间trr ,由于
的少数载流子的电荷, QRR中,存储如图所示的
图12.典型的反向恢复波形正是这种
存储的电荷,从所述二极管被清除时,通过
通过一个电位,并限定了能量损失。显然,
多次强迫通过反向恢复进一步二极管
增加了开关损耗。因此,一想一
二极管反向恢复时间trr短,低QRR规范,尽量减少
这些损失。
二极管的反向恢复的突然影响
辐射噪声,尖峰电压,电流环 - 量
ING 。在工作机制是有限的不可消除电路
寄生电感和电容的作用于其上的高
50
I S ,源电流(安培)
VGS = 0 V
TJ = 25°C
40
DI / DTS 。二极管的负TA时的di / dt是直接CON-
由设备清除所存储的电荷进行控制。不过,
结核病在积极的di / dt是一个不可控的二极管字符
teristic ,通常是诱导电流振荡的罪魁祸首。
因此,比较二极管时, TB的比例/ TA服务
作为恢复唐突的良好指标,从而给出了一个
可能的噪声比较估计产生。的比例
1被认为是理想的和值小于0.5被认为是
活泼的。
相比于摩托罗拉的标准细胞密度低电压
的MOSFET ,高密度的MOSFET二极管的速度更快
( TRR更短) ,较少有存储电荷和一个较软的反向重
covery的特点。高的柔软性优势
细胞密度二极管意味着他们可以通过反向强制
恢复在较高的di / dt大于一个标准单元的MOSFET
二极管在不增加电流振荡或噪音gen-
产生的。另外,功率耗散从切换发生
二极管将不太由于较短的恢复时间和
更低的开关损耗。
30
20
10
0
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
VSD ,源 - 漏极电压(伏)
图10.二极管的正向电压与电流
摩托罗拉TMOS功率MOSFET电晶体元件数据
5
MTP50P03HDL
首选设备
功率MOSFET
50安培, 30伏特,逻辑电平
P沟道TO- 220
这个功率MOSFET被设计成能承受高能量的
雪崩和减刑模式。高效节能的设计也
提供了漏极 - 源极二极管具有快速的恢复时间。设计
低电压,在电源高速开关应用,
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。
特点
http://onsemi.com
50安培, 30伏
R
DS ( ON)
= 25毫瓦
P- CHANNEL
较高的雪崩能量
源极到漏极二极管的恢复时间等同于离散
快恢复二极管
二极管电桥电路的特点是使用
I
DSS
和V
DS ( ON)
指定高温
无铅包装是可用*
最大额定值
(T
C
= 25 ° C除非另有说明)
等级
漏源电压
漏极 - 栅极电压(R
GS
= 1.0毫瓦)
栅源电压
- 连续
- 不重复(T
p
≤
10毫秒)
漏电流 - 连续
漏电流
- 连续@ 100℃
漏电流
- 单脉冲(T
p
≤
10
女士)
总功耗
减免上述25℃
工作和存储温度范围
单脉冲Drain - to-Source雪崩
能源 - 起始物为
J
= 25°C
(V
DD
= 25伏,V
GS
= 5.0伏,峰值
I
L
= 50 APK, L = 1.0毫亨,R
G
= 25
W)
热阻,
结到外壳
结到环境,安装时用
推荐的最小焊盘尺寸
最大无铅焊接温度的
目的, 1/8“案件从10秒
符号
V
DSS
V
DGR
V
GS
V
GSM
I
D
I
D
I
DM
P
D
T
J
, T
英镑
E
AS
价值
30
30
±
15
±
20
50
31
150
125
1.0
-55
150
1250
单位
VDC
VDC
VDC
VPK
ADC
APK
W
W / ℃,
°C
mJ
1
2
4
G
D
S
标记图
&放大器;引脚分配
4
漏
TO220AB
CASE 221A
风格5
M50P03HDLG
AYWW
3
1
门
2
漏
M50P03HDL =器件代码
A
=大会地点
Y
=年
WW
=工作周
G
= Pb-Free包装
3
来源
° C / W
R
QJC
R
qJA
T
L
1.0
62.5
260
°C
订购信息
设备
MTP50P03HDL
MTP50P03HDLG
包
TO220AB
TO220AB
(无铅)
航运
50单位/铁
50单位/铁
强调超过最大额定值可能会损坏设备。最大
额定值的压力额定值只。以上推荐的功能操作
工作条件是不是暗示。长时间暴露在上面的压力
推荐的工作条件可能会影响器件的可靠性。
*有关我们的无铅战略和焊接细节,更多的信息请
下载安森美半导体焊接与安装技术
参考手册, SOLDERRM / D 。
首选
装置被推荐用于将来使用的选择
和最佳的整体价值。
半导体元件工业有限责任公司, 2006年
1
2006年7月 - 修订版6
出版订单号:
MTP50P03HDL/D
MTP50P03HDL
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是充电
控制。各种开关间隔的长度(申)
由如何快速FET输入电容可确定
从发电机通过电流进行充电。
已发布的电容数据是难以用于
计算的上升和下降,因为漏 - 栅电容
变化很大随施加电压。因此,门
电荷数据被使用。在大多数情况下,令人满意的估计
平均输入电流(I
G( AV )
)可以由一个作
驱动电路,使得基本的分析
T = Q / I
G( AV )
在上升和下降时间间隔切换时,
阻性负载,V
GS
实际上保持恒定的水平
被誉为高原电压,V
SGP
。因此,上升和下降
时间可近似由下:
t
r
= Q
2
个R
G
/(V
GG
V
普遍优惠制
)
t
f
= Q
2
个R
G
/V
普遍优惠制
哪里
V
GG
=栅极驱动电压,其中从0变到V
GG
R
G
=栅极驱动电阻
和Q
2
和V
普遍优惠制
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。最简单的计算使用合适的
在一个标准方程用于从所述电容值曲线
电压的变化的RC网络。该方程为:
t
D(上)
= R
G
C
国际空间站
在[V
GG
/(V
GG
V
普遍优惠制
)]
t
D(关闭)
= R
G
C
国际空间站
在(V
GG
/V
普遍优惠制
)
14000
12000
C,电容(pF )
10000
8000
6000
4000
2000
0
10
5
V
GS
0
V
DS
5
C
RSS
10
15
20
25
C
RSS
C
国际空间站
C
OSS
C
国际空间站
V
DS
= 0 V
的电容(C
国际空间站
)从电容曲线上读出在
对应于关断状态的条件时的电压
计算牛逼
D(上)
和读出在对应于一个电压
导通状态时,计算吨
D(关闭)
.
在高开关速度,寄生电路元件
复杂的分析。 MOSFET的电感
源引,内包装,在电路布线
这是通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源
电流。该电压由Ldi上/ dt的测定,但由于di / dt的
是漏极电流的函数,在数学溶液
复杂的。 MOSFET的输出电容也
复杂的数学。最后, MOSFET的
有限的内部栅极电阻,有效地增加了
所述驱动源的电阻,但内阻
难以测量,因此,没有被指定。
电阻开关时间变化与门
电阻(图9)显示了如何典型开关
性能由寄生电路元件的影响。如果
寄生效应不存在时,曲线的斜率将
保持统一的值,而不管开关速度。
用于获得所述数据的电路被构造以最小化
在漏极和栅极电路环路共同电感和
被认为是很容易达到的板装
组件。大多数电力电子负载是感性的;该
图中的数据是使用电阻性负载,其
近似的最佳冷落感性负载。动力
的MOSFET可以安全运行成一个感性负载;
然而,不压井作业减少了开关损耗。
V
GS
= 0 V
T
J
= 25°C
栅极 - 源极或漏极至源极电压(伏)
图7.电容变化
http://onsemi.com
4
MTP50P03HDL
VDS ,漏极至源极电压(伏)
VGS ,栅极至源极电压(伏)
6
QT
5
Q1
4
3
2
1
Q3
0
0
10
20
30
40
50
60
V
DS
70
Q
T
,总栅极电荷( NC)
I
D
= 50 A
T
J
= 25°C
Q2
V
GS
25
20
15
10
5
0
80
30
1000
V
DD
= 30 V
V
GS
= 10 V
I
D
= 50 A
T
J
= 25°C
t
r
t
f
t
D(关闭)
T, TIME ( NS )
100
t
D(上)
10
1
R
G
,栅极电阻(欧姆)
10
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
的MOSFET的体二极管的开关特性
在系统中非常重要的使用它作为一个续流或
整流二极管。特别令人感兴趣的是在反向
其中在起主要作用的恢复特性
确定开关损耗,辐射噪声, EMI和RFI 。
系统的开关损耗主要是由于性质
体二极管本身。体二极管是少数载流子
设备,因此,它具有有限的反向恢复时间t
rr
由于
对少数载流子电荷Q的存储
RR
,如图
图12.典型的反向恢复波形正是这种
存储的电荷,从所述二极管被清除时,通过
通过一个电位,并限定了能量损失。显然,
多次强迫通过反向恢复二极管
进一步增加了开关损耗。因此,一会
像短T二极管
rr
和低Q
RR
规格
尽量减少这些损失。
二极管的反向恢复的突然影响
辐射噪声,尖峰电压和电流的量
响。在工作机制是有限的不可移动
电路的寄生电感和电容作用于其
50
I S ,源电流(安培)
V
GS
= 0 V
T
J
= 25°C
40
高di / DTS 。吨时二极管的负的di / dt
a
直接
由设备清除所存储的电荷来控制。
然而,叔在正面的di / dt
b
是一种不可控的
二极管特性,并且通常是诱导的罪魁祸首
电流振荡。因此,比较二极管时,该
吨的比例
b
/t
a
作为恢复的一个很好的指标
突然性,从而给出了一个估计的比较
可能产生的噪声。的1的比率被认为是理想的,并
值小于0.5被认为是活泼的。
相较于安森美半导体标准单元密度
低电压的MOSFET ,高细胞密度的MOSFET二极管
为更快(更短吨
rr
) ,有较少的存储电荷和柔软
的反向恢复特性。的柔软性优势
在高细胞密度二极管装置,它们可以通过被强制
反向恢复在较高的di / dt大于一个标准信元
在不增加电流振荡或MOSFET的二极管
产生的噪声。另外,功率耗散所产生
从开关二极管将不太由于较短
恢复时间和更低的开关损耗。
30
20
10
0
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
V
SD
,源极到漏极电压(伏)
图10.二极管的正向电压与电流
http://onsemi.com
5