Транзистор MOS-FET IRF7328
SO8-150-1.27
Ключевые особенности и назначение:
- Назначение: Два N-канальных MOSFET с логическим уровнем затвора (Logic Level Gate). Позволяет управлять напряжением Vgs от 2.5В до 10В, что удобно для прямого подключения к микроконтроллерам (3.3В, 5В) без драйвера.
- Конфигурация: Два независимых транзистора в одном корпусе. Нет встроенных диодов между стоками! Это важно при построении мостов.
- Корпус: SO8-150-1.27 (SOIC-8). Компактный поверхностный корпус с шагом выводов 1.27 мм. Максимальная рассеиваемая мощность ограничена (~1.5-2 Вт на корпус), но эффективность высокая благодаря низкому Rds(on).
Электрические параметры (абсолютные максимумы, Tj=25°C, если не указано):
Предельные напряжения и токи:
- Сток-исток напряжение (VDSS): 30 В (макс.). Для схем с питанием 5В, 12В, 24В (с запасом).
- Ток стока (ID) при Tc=25°C: 7.3 А на каждый транзистор.
- Ток стока (ID) при Tc=100°C: 4.7 А на каждый транзистор.
- Ток импульсный (IDM): 29 А (на каждый, ограничено внутренней конструкцией).
- Рассеиваемая мощность (Pd) при Tc=25°C: 2.0 Вт (на весь корпус, при условии монтажа на минимальную рекомендованную площадку).
- Температура перехода (Tj): от -55°C до +150°C.
Параметры управления (Затвор):
- Напряжение затвор-исток (VGS): ±20 В (макс.). Не превышать!
- Пороговое напряжение затвора (VGS(th)): 1.0 - 2.0 В (тип. 1.5 В при Id=250мкА). Это и есть признак "логического уровня".
- Статическое сопротивление "сток-исток" во включенном состоянии (RDS(on)): Главный параметр эффективности.
- При Vgs = 4.5 В: 28 мОм (макс., при Id=5.3A).
- При Vgs = 10 В: 20 мОм (макс., при Id=7.3A). Типовое значение около 15-17 мОм.
- Полный заряд затвора (Qg): ~15 нКл (тип. при Vgs=4.5В). Малая величина позволяет использовать для управления слабые драйверы МК.
- Входная емкость (Ciss): ~350 пФ.
- Скорость переключения: Быстрая, время нарастания/спада (tr/tf) десятки наносекунд при правильном драйвере.
Параметры встроенного обратного диода (Body Diode):
- Каждый транзистор имеет паразитный (встроенный) диод между стоком и истоком.
- Прямой ток диода (IS): 7.3 А (такой же, как ID).
- Прямое падение на диоде (VSD): ~1.2 В (тип. при IS=7.3A). Довольно высокое! Это важно для синхронных преобразователей, где этот диод проводит в "мертвое время".
- Время восстановления диода (trr): ~60 нс (тип.). Умеренная скорость, но в быстрых схемах может потребоваться внешний шоттки для минимизации потерь.
Тепловые параметры:
- Тепловое сопротивление (для всего корпуса):
- Переход-окружающая среда (RθJA): ~80 °C/Вт (при условии монтажа на плату с площадкой ~1.5 см², как указано в даташите). Высокое значение! Без теплоотвода сильно греется.
- Переход-корпус (RθJC): ~30 °C/Вт.
- Расчет температуры кристалла (Tj): Tj = Ta + (P_total × RθJA)
- P_total = (Id² × Rds(on)_avg × D) + (E_sw × f_sw) (где D - скважность, E_sw - энергия переключения, f_sw - частота).
- Пример: При Id=3А, Rds(on)=0.025 Ом, D=1 (постоянное включение), Ta=50°C. P = 3² × 0.025 = 0.225 Вт. Tj = 50 + (0.225 × 80) = 50 + 18 = 68°C (в данном режиме безопасно).
- На высоких частотах нагрев от потерь на переключение становится значимым.
Типовые области применения:
- Синхронные понижающие (Step-Down) DC-DC преобразователи: Один транзистор как верхний (control), второй как нижний (sync) ключ.
- Управление нагрузкой (полный мост H-Bridge): Для реверса моторов или управления мощными светодиодами.
- Схемы OR-ing (резервирование питания): Для переключения между несколькими источниками.
- Силовые ключи в материнских платах, периферии: Для включения/отключения линий 5В, 12В.
Критические замечания по применению:
- Теплоотвод: Из-за высокого RθJA обязательно использовать медную полигонную площадку на плате под корпусом, связанную с выводами истока (3,4 и 5,6) и, желательно, с внутренними слоями GND. Иногда требуется дополнительный радиатор.
- Управление: Хотя транзистор "логический", для быстрого переключения и минимизации потерь настоятельно рекомендуется использовать драйвер MOSFET (например, TC4427), а не выход МК напрямую, особенно на частотах выше 50 кГц.
- Защита диода: Встроенный диод имеет высокое Vsd и медленное восстановление. В схемах, где этот диод будет активно работать (например, в индуктивной нагрузке), параллельно MOSFET нужно ставить внешний диод Шоттки с низким падением.
- Работа в линейном режиме: Не рекомендуется. MOSFET предназначен для ключевого режима.