Транзистор STP40NF20

Транзистор MOS-FET STP40NF20

Корпус TO220

Основные характеристики:

• Тип: Полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET) N-канального типа.
• Корпус: TO-220 (пластиковый, с металлической контактной пластиной для крепления на теплоотвод, не изолированный).
• Материал: Кремний.

Предельные электрические параметры (Absolute Maximum Ratings) при Tc = 25°C:

• Напряжение сток-исток (VDSS): 200 В.
• Напряжение затвор-исток (VGSS): ±20 В.
• Постоянный ток стока (ID) при Tc = 100°C: 40 А.
  • Импульсный ток стока (IDM): 160 А.
• Максимальная мощность рассеяния (PD) при Tc = 25°C: 180 Вт.
• Диапазон рабочих температур перехода (Tj): от -55 °C до +175 °C.
• Диапазон температур хранения (Tstg): от -55 °C до +175 °C.

Основные рабочие и статические характеристики при Tj = 25°C (если не указано иное):

• Сопротивление открытого канала (RDS(on)):
  • Максимальное: 0.027 Ом (при VGS = 10 В, ID = 20 А).
  • Типовое: 0.022 Ом.
• Пороговое напряжение затвора (VGS(th)):
  • Диапазон: от 2.0 В до 4.0 В (при VDS = VGS, ID = 250 мкА).
• Входная ёмкость (Ciss): 2200 пФ (типовое, при VDS = 25 В, VGS = 0 В, f = 1 МГц).
• Выходная ёмкость (Coss): 390 пФ (типовое, при VDS = 25 В, VGS = 0 В, f = 1 МГц).
• Ёмкость обратной связи (Crss): 110 пФ (типовое, при VDS = 25 В, VGS = 0 В, f = 1 МГц).

Динамические (переключательные) характеристики (при VDD = 100 В, ID = 40 А, RG = 6.8 Ом, VGS = 10 В):

• Общий заряд затвора (Qg): 110 нКл (типовое).
• Заряд включения затвора (Qgs): 30 нКл (типовое).
• Заряд переноса затвора (Qgd): 40 нКл (типовое).
• Время задержки включения (td(on)): 20 нс (типовое).
• Время нарастания (tr): 100 нс (типовое).
• Время задержки выключения (td(off)): 75 нс (типовое).
• Время спада (tf): 45 нс (типовое).

Внутренние элементы:

• Интегрированный обратный диод: Между стоком и истоком присутствует встроенный быстрый диод (Body Diode).
  • Максимальный прямой ток диода (ISD): 40 А.
  • Время обратного восстановления диода (trr): 100 нс (типовое, при IF = 40 А, dIF/dt = 100 А/мкс).

Основные области применения: Транзистор является мощным, низкоомным ключевым прибором, предназначенным для управления высокими токами при умеренном напряжении. Основное применение:

• Мостовые схемы (H-мост) и полумосты для управления электродвигателями постоянного тока, сервоприводами, шаговыми двигателями.
• Импульсные источники питания (SMPS), включая низковольтные сильноточные преобразователи (DC-DC) и автомобильные инверторы.
• Усилители класса D (аудио).
• Системы управления индуктивной нагрузкой: соленоиды, клапаны, реле.
• Активная нагрузка и электронные ключи в испытательном оборудовании.

Критически важные условия эксплуатации: Для работы на токах, близких к максимальному (40 А), или в импульсных режимах с высокой скважностью обязательно требуется:

• Эффективный внешний теплоотвод (радиатор). Из-за высокой рассеиваемой мощности (до 180 Вт) без радиатора транзистор мгновенно перегреется.
• Соответствующий драйвер затвора. Для быстрого переключения такого мощного MOSFET (с большим зарядом затвора Qg ~110 нКл) необходим драйвер, способный отдавать и принимать пиковый ток в несколько ампер. Использование слабого драйвера (например, выхода микроконтроллера) приведет к медленному переключению, большим динамическим потерям и перегреву.
• Учет индуктивности монтажа. Петельые индуктивности в силовых цепях могут вызывать опасные выбросы напряжения при быстром переключении больших токов.

Корпус TO-220 не изолирован: его металлическая пластина электрически соединена со стоком (D). При монтаже на общий радиатор с другими компонентами необходимо использовать изолирующую слюдяную или керамическую прокладку и изолирующую втулку для крепежного винта.