elm13420ca

单 N 沟道 MOSFET
ELM13420CA-S
■概要
■特点
ELM13420CA-S 是 N 沟道低输入电容,低工作电
·Vds=20V
压,低导通电阻的大电流 MOSFET。
·Id=6.0A (Vgs=10V)
·Rds(on) < 24mΩ (Vgs=10V)
·Rds(on) < 27mΩ (Vgs=4.5V)
·Rds(on) < 42mΩ (Vgs=2.5V)
·Rds(on) < 55mΩ (Vgs=1.8V)
■绝对最大额定值
项目
如没有特别注明时, Ta=25℃
规格范围
单位
备注
20
V
漏极 - 源极电压
记号
Vds
栅极 - 源极电压
Vgs
±12
V
Id
6
5
A
Idm
30
A
3
Pd
1.4
0.9
W
2
Tj, Tstg
- 55 ~ 150
℃
Ta=25℃
Ta=70℃
漏极电流(定常)
漏极电流(脉冲)
Tc=25℃
Tc=70℃
容许功耗
结合部温度及保存温度范围
■热特性
项目
记号
典型值
最大值
单位
备注
1
1, 4
最大结合部 - 环境热阻
最大结合部 - 环境热阻
t≤10s
稳定状态
Rθja
70
100
90
125
℃/W
℃/W
最大结合部 - 引脚架热阻
稳常状态
Rθjl
63
80
℃/W
■引脚配置图
■电路图
D
SOT-23(俯视图)
3
1
2
引脚编号
1
引脚名称
GATE
2
3
SOURCE
DRAIN
G
S
5-1
如需确认语言的准确性 , 请参考 ELM 的英文版或日文版。
单 N 沟道 MOSFET
ELM13420CA-S
■电特性
项目
静态特性
漏极 - 源极击穿电压
记号
条件
BVdss Id=250μA, Vgs=0V
栅极接地时漏极电流
Idss
Vds=20V, Vgs=0V
栅极漏电电流
Igss
Vds=0V, Vgs=±12V
栅极阈值电压
正向跨导
二极管正向压降
20
Ta=55℃
5
0.40
Ta=125℃
Rds(on) Vgs=4.5V, Id=5A
Vgs=2.5V, Id=4A
Vgs=1.8V, Id=2A
Gfs
Vsd
V
1
Vgs(th) Vds=Vgs, Id=250μA
Vgs=10V, Id=6A
漏极 - 源极导通电阻
如没有特别注明时, Ta=25℃
最小值 典型值 最大值 单位
Vds=5V, Id=6A
Is=1A, Vgs=0V
μA
±100
nA
0.75
16
1.10
24
V
23
35
18
23
31
27
42
55
25
0.7
Is
mΩ
1.0
S
V
2
A
寄生二极管最大连续电流
动态特性
输入电容
Ciss
420
525
630
pF
输出电容
反馈电容
栅极电阻
Coss Vgs=0V, Vds=10V, f=1MHz
Crss
Rg Vgs=0V, Vds=0V, f=1MHz
65
45
0.8
95
75
1.7
125
105
2.6
pF
pF
Ω
开关特性
总栅极电荷 (Vgs=10V)
总栅极电荷 (Vgs=4.5V)
Qg
栅极 - 源极电荷
Qgs
Vgs=10V, Vds=10V, Id=6A
12.5
6.0
nC
nC
1.0
nC
栅极 - 漏极电荷
导通延迟时间
导通上升时间
Qgd
td(on)
tr
Vgs=10V, Vds=10V
2.0
3.0
7.5
nC
ns
ns
关闭延迟时间
关闭下降时间
寄生二极管反向恢复时间
td(off) RL=1.7Ω, Rgen=3Ω
tf
trr If=6A, dlf/dt=100A/μs
20.0
6.0
14
ns
ns
ns
6
nC
寄生二极管反向恢复电荷
Qrr
If=6A, dlf/dt=100A/μs
备注:
1.Rθja 值是在 Ta=25℃、使用设置于 2 盎司 FR-4 履铜板上的装置测试所得到的结果。此外,实际阻值还受到电路板
设计的影响。
2. 最大容许功耗 (Pd) 是据根 Tj(max)=150℃ , t ≤ 10s 的结合部 - 环境热阻的条件下得到的。
3. 重复速率和脉冲宽度受结合部温度 Tj(max)=150℃的控制。额定值则是据根保持初始温度 Tj =25℃的低频率和占空
比来决定的。
4. Rθja 是结合部 - 引脚架热阻与结合部 - 环境热阻的总和。
5. 标准特性图 1 ~ 6 是在脉冲为 <300μs、最大占空比为 0.5% 的条件下得到的。
6. 参数是在将最大结合部温度設在 Tj(max)=125℃、将 IC 设置于 2 盎司 FR-4 履铜板上测得结合部 - 环境热阻总和得
出的。SOA 曲线决定脉冲的定格。
5-2
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单 N 沟道 MOSFET
AO3420
ELM13420CA-S
■标准特性和热特性曲线
TYPICAL ELECTRICAL AND THERMAL CHARACTERISTICS
40
20
10V
3.5V
15
2.5V
4.5V
ID(A)
ID (A)
30
VDS=5V
20
10
1.8V
125�C
5
10
25�C
VGS=3.5V
0
0
0
1
2
3
4
0
5
60
Normalized On-Resistance
50
45
RDS(ON) (mΩ
Ω)
1
1.5
2
2.5
1.8
55
VGS=1.8V
40
35
VGS=2.5V
30
25
VGS=4.5V
20
15
VGS=10V
10
0
5
VGS=4.5V
ID=5A
VGS=2.5V
ID=4A
1.6
1.4
17
VGS=1.8V
5
ID=2A
1.2
2
10
=10V
VGS
ID=6A
1
0.8
10
15
20
25
30
ID (A)
Figure 3: On-Resistance vs. Drain Current and Gate
Voltage (Note 5)
0
45
25
50
75
100
125
150
175
0
Temperature (°C)
Figure 4: On-Resistance vs. Junction
18Temperature
(Note 5)
1.0E+02
ID=6A
40
1.0E+01
40
1.0E+00
35
30
125�C
IS (A)
RDS(ON) (mΩ
Ω)
0.5
VGS(Volts)
Figure 2: Transfer Characteristics (Note 5)
VDS (Volts)
Fig 1: On-Region Characteristics (Note 5)
25
125�C
1.0E-01
1.0E-02
25�C
1.0E-03
20
1.0E-04
25�C
1.0E-05
15
0
0.0
2
4
6
8
10
VGS (Volts)
Figure 5: On-Resistance vs. Gate-Source Voltage
(Note 5)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
VSD (Volts)
Figure 6: Body-Diode Characteristics (Note 5)
5-3
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1.2
AO3420
单 N 沟道 MOSFET
ELM13420CA-S
TYPICAL ELECTRICAL AND THERMAL CHARACTERISTICS
10
800
Capacitance (pF)
8
VGS (Volts)
1000
VDS=10V
ID=6A
6
4
600
400
Coss
2
200
0
0
0
5
10
Qg (nC)
Figure 7: Gate-Charge Characteristics
Ciss
15
Crss
0
5
10
15
VDS (Volts)
Figure 8: Capacitance Characteristics
20
10000
100.0
TA=25�C
RDS(ON)
limited
1000
10µs
Power (W)
ID (Amps)
10.0
100µs
1.0
1ms
10ms
0.1
10
10s
TJ(Max)=150�C
TA=25�C
DC
1
0.0
0.01
0.1
VDS
1
(Volts)
10
0.00001
100
Zθ JA Normalized Transient
Thermal Resistance
1
0.001
0.1
10
1000
Pulse Width (s)
Figure 10: Single Pulse Power Rating Junction-toAmbient (Note 6)
Figure 9: Maximum Forward Biased Safe
Operating Area (Note 6)
10
100
D=Ton/T
TJ,PK=TA+PDM.ZθJA.RθJA
In descending order
D=0.5, 0.3, 0.1, 0.05, 0.02, 0.01, single pulse
RθJA=125�C/W
0.1
PD
PD
0.01
Ton
Ton
Single Pulse
0.001
0.00001
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
T
T
10
Pulse Width (s)
Figure 11: Normalized Maximum Transient Thermal Impedance (Note 6)
5-4
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100
1000
单 N 沟道 MOSFET
AO3420
ELM13420CA-S
■测试电路和波形
Gate Charge Test Circuit & Waveform
Vgs
Qg
10V
+
VDC
+ Vds
-
VDC
DUT
Qgs
Qgd
-
Vgs
Ig
Charge
R e s istiv e S w itch in g T e st C ircu it & W a ve fo rm s
RL
V ds
Vds
DUT
Vgs
Rg
90 %
+
VDC
Vdd
-
1 0%
Vgs
V gs
t d (o n )
tr
t d (o ff)
to n
tf
t o ff
D io d e R eco very T est C ircu it & W a vefo rm s
Q rr = -
V ds +
DUT
V ds -
Isd
V gs
Ig
Idt
V gs
L
Isd
+
VD C
-
IF
t rr
dI/dt
I RM
V dd
V ds
5-5
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V dd
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