Güç MOSFET'leriÜretimde

2N7000

Üretici: onsemi

Değerlerin alındığı veri sayfası: onsemi NDS7002A/D, revizyon Rev. 11, Mart 2025

onsemi 2N7000 N-kanallı MOSFET, TO-92 (CASE 135AN), S-G-D bacak dizilimi; mutlak sınırlar: VDSS 60 V ve TC = 25°C koşulunda sürekli ID 200 mA.

KılıflarTO-92

Teknik İnceleme

01

Teknik İnceleme

2N7000, onsemi tarafından üretilen endüstri standardı küçük sinyal N-kanallı zenginleştirme modlu (enhancement-mode) alan etkili transistördür (veri sayfası NDS7002A/D, Rev. 11, Mart 2025). Tescilli yüksek hücre yoğunluklu DMOS teknolojisi ile üretilen dökme (bulk) 2N7000, S-G-D bacak dizilimine (1. bacak Kaynak/Source, 2. bacak Kapı/Gate, 3. bacak Savak/Drain) sahip delikten montajlı TO-92 kılıfta (CASE 135AN) sunulur. TC = 25°C koşulundaki mutlak maksimum değerler 60 V savak-kaynak gerilimi, 60 V sürekli savak-kapı gerilimi (RGS <= 1 MΩ), ±20 V sürekli kapı-kaynak gerilimi (tp < 50 ms için ±40 V tekrarsız tepe), 200 mA sürekli savak akımı, 500 mA darbeli savak akımı ve 400 mW toplam güç kaybı (25°C üzerinde 3,2 mW/°C düşüş; RthetaJA = 312,5°C/W) tanımlar. Elektriksel özellikler, VGS = 0 V, ID = 10 µA koşulunda test edilen BVDSS = 60 V minimum savak-kaynak kırılma gerilimini garanti eder. VGS(th) kapı eşik gerilimi, VDS = VGS, ID = 1,0 mA koşulunda 0,8 V min., 2,1 V tip. ile 3,0 V maks. arasındadır; bu değer düşük dirençli iletimi değil, yalnızca kanal iletiminin başlangıcını ifade eder. RDS(on) iletim durumu statik direnci VGS = 10 V, ID = 500 mA koşulunda 1,2 Ω tip., 5,0 Ω maks. ve VGS = 4,5 V, ID = 75 mA koşulunda 1,8 Ω tip., 5,3 Ω maks. olarak belirtilmiştir. Belirtilen test devresi koşullarında (VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω) ton açılma ve toff kapanma sürelerinin en fazla 10 ns olduğu garanti edilir. Ciss giriş sığası VDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1,0 MHz koşulunda 20 pF tip., 50 pF maks. değerindedir. onsemi, 2N7000 modeli için gövde diyoduna ait garantili ileri yön gerilimi veya ters toparlanma süresi satırı yayınlamamaktadır.

Kılıf Pin Dizilimi ve Alternatif İşlevler

TO-92-3 paketi için etkileşimli pin dizilimi ve pin işlevleri.

İnteraktif pin dizilim şemasıÖn

2N7000: TO-92 paket gösterimiTO-92 paketi için etkileşimli pin dizilimi ve pin işlevleri.1: S2: G3: D

Paket çizimi, ölçülendirilmiş mekanik çizim değildir.

3 / 3 pin
#Pin adıTür5V toleranslıAlternatif işlevler / ayrıntılar
Spassive—
Kaynak ucu (Source, 1. bacak, CASE 135AN hat içi 1. bacak; s. 1 ve 8: 1. bacak Source)
Gpassive—
Kapı kontrol ucu (Gate, 2. bacak, CASE 135AN hat içi 2. bacak; yüksek empedanslı kontrol girişi, ID = 1 mA koşulunda 0,8 V min., 2,1 V tip., 3,0 V maks. VGS(th))
Dpassive—
Savak ucu (Drain, 3. bacak, CASE 135AN hat içi 3. bacak; s. 1 ve 8: 3. bacak Drain)

Temel Özellikler

Parametrik özellikler

ParametreMin.TipikMaks.BirimTest koşulu
Savak-Kaynak Kırılma Gerilimi(BVDSS)60——VVGS = 0 V, ID = 10 µA, TC = 25°C
Kapı Eşik Gerilimi(VGS_th)0.82.13VVDS = VGS, ID = 1.0 mA, TC = 25°C
Kapı-Gövde Kaçak Akımının Mutlak Değeri(IGSS)——10nAVDS = 0 V, VGS = +15 V (IGSSF) veya -15 V (IGSSR), TC = 25°C; işaretli +10/-10 nA sınırlarının mutlak değeri
Sıfır Kapı Geriliminde Savak Akımı(IDSS)——1µAVDS = 48 V, VGS = 0 V, TC = 25°C
Mutlak Maksimum Sürekli Savak Akımı(ID_cont)——200mATC = 25°C
Mutlak Maksimum Darbeli Savak Akımı(IDM)——500mATC = 25°C
10 V Kapı-Kaynak Geriliminde Savak-Kaynak İletim Direnci(RDS_on_10V)—1.25ΩVGS = 10 V, ID = 500 mA, TC = 25°C
4,5 V Kapı-Kaynak Geriliminde Savak-Kaynak İletim Direnci(RDS_on_4_5V)—1.85.3ΩVGS = 4.5 V, ID = 75 mA, TC = 25°C
İleri Yön Geçiş İletkenliği(gfs)100320—mSVDS = 10 V, ID = 200 mA, TC = 25°C
Giriş Sığası(Ciss)—2050pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Çıkış Sığası(Coss)—1125pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Ters Transfer Sığası(Crss)—4.05pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Açılma Süresi(ton)——10nsTest koşulları: VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω, TC = 25°C
Kapanma Süresi(toff)——10nsTest koşulları: VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω, TC = 25°C
Mutlak Maksimum Savak-Kaynak Gerilimi(VDSS)——60VMutlak zorlanma sınırı; aksi belirtilmedikçe TC = 25°C
Mutlak Maksimum Toplam Güç Kaybı(PD)——400mWTC = 25°C; 25°C üzerinde 3.2 mW/°C azaltma (mutlak maksimum tablosu)
Mutlak Jonksiyon Sıcaklığı Aralığı(TJ)-55—150°CMutlak jonksiyon sıcaklığı sınırlarıdır; ortam sıcaklığında çalışma aralığı değildir

Mutlak Maksimum Değerler

Depolama sıcaklığı-55 – 150 °C
Termal direnç θJA (TO-92)312.5 °C/W

Donanım Mühendisliği Uyarıları

Üretimden önce bilinmesi gereken gerçek donanım uyarıları, PCB yerleşim kısıtları ve silikon hataları.

Kritik

Kapı Eşik Gerilimi Dağılımı (0,8 V–3,0 V) ve Doğrudan 3,3 V Mantık Sürüşü Kısıtlamaları

2N7000 için VDS = VGS, ID = 1,0 mA (TC = 25°C) altında ölçülen VGS(th) kapı eşik gerilimi 0,8 V min., 2,1 V tip. ve 3,0 V maks. gibi geniş bir yayılıma sahiptir. Bu eşik değeri yalnızca kanal iletiminin başlangıcını (1 mA) belirtir ve düşük omik dirençli iletimi garanti etmez. 3,3 V mikrodenetleyici GPIO çıkışıyla doğrudan sürüldüğünde, eşik gerilimi 3,0 V üst sınırına yakın olan elemanlarda kapı-kaynak gerilimi eşiğin yalnızca yaklaşık 0,3 V üzerindedir (VGS - VGS(th) ~ 0,3 V). NDS7002A/D veri sayfası 3,3 V kapı geriliminde garantili RDS(on) değeri sunmamaktadır; iletim direnci yalnızca VGS = 4,5 V (ID = 75 mA koşulunda <= 5,3 Ω) ve VGS = 10 V (ID = 500 mA koşulunda <= 5,0 Ω) için garanti edilmiştir. Sınır gerilimle yük sürmek yüksek kanal direncine, aşırı gerilim düşüşüne ve aşırı ısınmaya yol açabilir.

Önlem

Eşik dağılımını dikkate alarak kaynağa göre VGS değerini kontrol edin. 3,3 V veya daha düşük mantık için gerçek sürme geriliminde RDS(on) garantisi bulunan bir MOSFET veya uygun bir kapı sürücüsü seçin. Geçici rejimler dahil minimum ve maksimum çıkış VGS değerlerini direnç test koşulları ve ±20 V sürekli kapı-kaynak mutlak maksimumuyla karşılaştırın; yalnızca sürücü besleme gerilimi güvenli sürüşü belirlemez.

Kritik

Karakterizasyon Test Koşulları ile Mutlak Maksimum Sürekli Savak Akımı Ayrımı

NDS7002A/D içinde RDS(on) <= 5,0 Ω ve ton, toff <= 10 ns, ID = 500 mA ve VGS = 10 V ile karakterize edilir. Bu test noktası 500 mA sürekli çalışmaya izin vermez; 2N7000 direnç ve anahtarlama satırları darbe genişliği veya görev döngüsü belirtmez. Mutlak maksimum sürekli akım TC = 25°C için 200 mA, darbeli IDM ise 500 mA değerindedir. 500 mA sürekli çalışma mutlak maksimumu aşar ve aygıta zarar verebilir veya güvenilirliği etkileyebilir.

Önlem

TC = 25°C için 200 mA değerini önerilen çalışma akımı değil, mutlak zorlanma sınırı olarak değerlendirin. Daha düşük bir çalışma akımı seçin ve gerçek termal ortamda güç kaybını ve jonksiyon sıcaklığını kontrol edin; veri sayfası RthetaJA = 312,5°C/W ve TC = 25°C için PD = 400 mW, 25°C üzerinde 3,2 mW/°C azaltma belirtir.

Uyarı

Gövde Diyodu Garantili Değerlerinin Yokluğu ve Endüktif Sönümleme Önlemleri

NDS7002A/D veri sayfası sürekli ileri yön akımı (IS), darbeli akım (ISM) ve ileri yön gerilimi (VSD) için yalnızca yüzey montaj modellerinde (2N7002 ve NDS7002A) garantili sınırlar sunar; delikten montajlı 2N7000 için gövde diyodu garantisi tanımlamaz. Endüktif yüklerin (röle, solenoid, bobin) sürüldüğü alçak taraf (low-side) anahtarlama devrelerinde MOSFET kapandığında endüktans savak düğümünü besleme hattının üzerine çıkararak iç parazitik diyodu ters kutuplar. İç diyot bu pozitif endüktif gerilim sıçramasını sönümleyemez ve MOSFET'i 60 V VDSS sınırını aşan tahrip edici aşırı gerilim kırılmasına maruz bırakır.

Önlem

Endüktif yüke paralel harici bir serbest dolaşım diyodu (katot pozitif beslemeye, anot MOSFET savağına) veya uygun seçilmiş bir geçici gerilim bastırıcı kullanın. Akım, ters gerilim, darbe enerjisi ve toparlanma değerlerini gerçek yük ve anahtarlama koşullarına göre seçin; tek başına genel bir diyot parça numarası uygunluğu göstermez.

Resmi Dokümantasyon ve Kaynak Datasheetler

Yarı iletken üreticisi veri sayfaları, hata bültenleri (errata) ve uygulama notları.

Bu sayfanın doğru kalmasına yardım edin

Veri sayfasıyla uyuşmayan bir pin, kılıf veya parametre mi buldunuz? Bildirin.

GitHub'da bu sayfanın önceden doldurulduğu herkese açık bir form açar; ücretsiz bir GitHub hesabı gerekir. Bildirimler ve onaylar nasıl işler

İlgili bileşenler