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irf3205

器件型号:IRF3205
器件类别:晶体管
文件大小:92.66KB,共0页
厂商名称:IRF [International Rectifier]
厂商官网:http://www.irf.com/
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器件描述

POWER,

POWER,

参数

IRF3205状态 ACTIVE
IRF3205晶体管类型 通用电源

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irf3205器件文档内容

l Advanced Process Technology                                                              PD-91279E

l Ultra Low On-Resistance                                             IRF3205

l Dynamic dv/dt Rating                                          HEXFET Power MOSFET

l 175C Operating Temperature                                        D

l Fast Switching                                             G                  VDSS = 55V
                                                                            RDS(on) = 8.0m
l Fully Avalanche Rated
                                                                                ID = 110A

                                                                     S

Description

Advanced HEXFET Power MOSFETs from International
Rectifier utilize advanced processing techniques to achieve
extremely low on-resistance per silicon area. This
benefit, combined with the fast switching speed and
ruggedized device design that HEXFET power MOSFETs
are well known for, provides the designer with an extremely
efficient and reliable device for use in a wide variety of
applications.

The TO-220 package is universally preferred for all                   TO-220AB
commercial-industrial applications at power dissipation
levels to approximately 50 watts. The low thermal
resistance and low package cost of the TO-220 contribute
to its wide acceptance throughout the industry.

Absolute Maximum Ratings

ID @ TC = 25C                   Parameter                                Max.          Units
ID @ TC = 100C  Continuous Drain Current, VGS @ 10V                        110
IDM              Continuous Drain Current, VGS @ 10V                          80           A
PD @TC = 25C    Pulsed Drain Current                                        390
                 Power Dissipation                                           200          W
VGS              Linear Derating Factor                                      1.3        W/C
IAR              Gate-to-Source Voltage                                       20
EAR              Avalanche Current                                            62           V
dv/dt            Repetitive Avalanche Energy                                  20           A
TJ               Peak Diode Recovery dv/dt                                   5.0          mJ
TSTG             Operating Junction and                                -55 to + 175      V/ns
                 Storage Temperature Range
                 Soldering Temperature, for 10 seconds          300 (1.6mm from case )    C
                 Mounting torque, 6-32 or M3 srew                   10 lbfin (1.1Nm)

Thermal Resistance

RJC                             Parameter                      Typ.            Max.    Units
RCS             Junction-to-Case                                            0.75    C/W
RJA             Case-to-Sink, Flat, Greased Surface            0.50            
www.irf.com      Junction-to-Ambient                                           62           1
                                                                                                01/25/01
IRF3205

Electrical Characteristics @ TJ = 25C (unless otherwise specified)

                               Parameter           Min. Typ. Max. Units              Conditions
             Drain-to-Source Breakdown Voltage
V(BR)DSS     Breakdown Voltage Temp. Coefficient   55 V VGS = 0V, ID = 250A
V(BR)DSS/TJ  Static Drain-to-Source On-Resistance
RDS(on)      Gate Threshold Voltage                0.057 V/C Reference to 25C, ID = 1mA
VGS(th)      Forward Transconductance               8.0 m VGS = 10V, ID = 62A
gfs
                                                   2.0 4.0 V VDS = VGS, ID = 250A

                                                   44 S VDS = 25V, ID = 62A

IDSS         Drain-to-Source Leakage Current       25    A VDS = 55V, VGS = 0V
                                                    250           VDS = 44V, VGS = 0V, TJ = 150C

IGSS         Gate-to-Source Forward Leakage         100 nA VGS = 20V
             Gate-to-Source Reverse Leakage         -100          VGS = -20V
Qg           Total Gate Charge
Qgs          Gate-to-Source Charge                  146           ID = 62A
Qgd          Gate-to-Drain ("Miller") Charge
td(on)       Turn-On Delay Time                     35 nC VDS = 44V
tr           Rise Time
td(off)      Turn-Off Delay Time                   54            VGS = 10V, See Fig. 6 and 13
tf           Fall Time
                                                    14             VDD = 28V

                                                    101 ns ID = 62A
                                                    50             RG = 4.5

                                                    65             VGS = 10V, See Fig. 10

                                                                         Between lead,                         D

LD           Internal Drain Inductance             4.5            6mm (0.25in.)

                                                                 nH                                    G
                                                                         from package
LS           Internal Source Inductance             7.5
                                                                         and center of die contact
                                                                                                               S

Ciss         Input Capacitance                      3247           VGS = 0V

Coss         Output Capacitance                     781            VDS = 25V

Crss         Reverse Transfer Capacitance          211 pF  = 1.0MHz, See Fig. 5

EAS          Single Pulse Avalanche Energy          1050 264 mJ IAS = 62A, L = 138H

Source-Drain Ratings and Characteristics

                           Parameter               Min. Typ. Max. Units              Conditions

IS           Continuous Source Current                                   MOSFET symbol                         D

             (Body Diode)                           110   A showing the

ISM          Pulsed Source Current                                       integral reverse           G

             (Body Diode)                           390           p-n junction diode.                   S

VSD          Diode Forward Voltage                  1.3   V TJ = 25C, IS = 62A, VGS = 0V
                                                    69 104    ns TJ = 25C, IF = 62A
trr          Reverse Recovery Time                  143 215   nC di/dt = 100A/s

Qrr          Reverse Recovery Charge

ton          Forward Turn-On Time                  Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS+LD)

Notes:                                           Pulse width  400s; duty cycle  2%.
                                                 Calculated continuous current based on maximum allowable
Repetitive rating; pulse width limited by
    max. junction temperature. ( See fig. 11 )      junction temperature. Package limitation current is 75A.

Starting TJ = 25C, L = 138H                   This is a typical value at device destruction and represents
    RG = 25, IAS = 62A. (See Figure 12)             operation outside rated limits.

ISD  62A, di/dt  207A/s, VDD  V(BR)DSS,       This is a calculated value limited to TJ = 175C.
    TJ  175C

2                                                                                             www.irf.com
                                  1000          VGS                                                                                   1000  TOPVGS          IRF3205
                                             TOP15V                                                                                            15V
ID , Drain-to-Source Current (A)                10V                                          I D, Drain-to-Source Current (A)                  10V          4.5V
                                                8.0V                                                                                           8.0V
                                                7.0V                                                                                           7.0V
                                                6.0V                                                                                           6.0V
                                                5.5V                                                                                           5.5V

                                                5.0V                                                                                           5.0V

                                          BOTTOM4.5V                                                                                        BOTTOM 4.5V

                                   100                                                                                                100

                                   10                       4.5V                                                                      10

                                                            20s PULSE WIDTH                                                                                20s PULSE WIDTH

                                                                            TJ = 25 C                                                                                    TJ = 175C
                                       1                                                                                              1

                                       0.1            1           10                    100                                           0.1                1  10                        100

                                            VDS , Drain-to-Source Voltage (V)                                                               VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

                                   Fig 1. Typical Output Characteristics                                                              Fig 2. Typical Output Characteristics

I D , Drain-to-Source Current (A)1000                 TJ = 25 C                             RDS(on) , Drain-to-Source On Resistance  2.5 ID = 107A
                                  100                                 TJ = 175 C               (Normalized)                          2.0

                                   10                                                                                                 1.5

                                                            V DS = 25V                                                                1.0

                                   1                        20s PULSE WIDTH                                                          0.5
                                                                                                                                                                                            VGS = 10V
                                       4        6        8            10                12
                                                                                                                                      0.0
                                            VGS , Gate-to-Source Voltage (V)                                                             -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

                                   Fig 3. Typical Transfer Characteristics                                                                          TJ , Junction Temperature ( C)

www.irf.com                                                                                                                               Fig 4. Normalized On-Resistance
                                                                                                                                                     Vs. Temperature

                                                                                                                                                                                                   3
IRF3205

                               6000            VGS = 0V, f = 1 MHZ                      VGS , Gate-to-Source Voltage (V)  16 ID = 62A                  VDS= 44V
                               5000            Ciss = Cgs + Cgd, Cds SHORTED                                              14                           VDS= 27V
                               4000            Crss = Cgd                                                                 12                           VDS= 11V
                               3000            Coss = Cds + Cgd
C, Capacitance(pF)             2000                                                                                       10
                               1000            Ciss

                                   0                                                                                      8
                                       1
                                               Coss                                                                       6

                                                                                                                          4

                                               Crss                                                                       2

                                                                                                                          0

                                                     10                            100                                        0  20            40  60  80 100 120

                                          VDS, Drain-to-Source Voltage (V)                                                       QG , Total Gate Charge (nC)

                                      Fig 5. Typical Capacitance Vs.                                                             Fig 6. Typical Gate Charge Vs.
                                           Drain-to-Source Voltage                                                                    Gate-to-Source Voltage

ISD , Reverse Drain Current (A)1000                                                     10000                                    OPERATION IN THIS AREA LIMITED
                                                                                         1000                                                       BY RDS(on)
                                              TJ = 175 C
                                100                                                     ID , Drain Current (A)

                                 10                                                                                                                           10us

                                                           TJ = 25 C                                         100
                                  1                                                                                                                           100us

                                                                                                                                                                         1ms
                                                                                                                          10

                                                                                                                                 TC = 25 C            10ms
                                                                                                                                 TJ = 175 C              100
                                                                       V GS = 0 V                                                Single Pulse
                                 0.1                                                                                      1
                                     0.2
                                          0.8        1.4               2.0  2.6                                               1                10                             1000

                                          VSD ,Source-to-Drain Voltage (V)                                                       VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

Fig 7. Typical Source-Drain Diode                                                                            Fig 8. Maximum Safe Operating Area
             Forward Voltage                                                                                                                                www.irf.com

4
                                                                                                          IRF3205

120                                                                                         VDS              RD
                       LIMITED BY PACKAGE                                            VGS             D.U.T.
                                                                                 RG
100

ID , Drain Current (A)                                                                                                 V+- DD

                           80                                                       10V

                           60                                                    Pulse Width  1 s
                                                                                 Duty Factor  0.1 %

                           40                                                    Fig 10a. Switching Time Test Circuit

                           20                                                       VDS
                                                                                    90%

                           0

                               25  50        75 100 125 150 175

                                             TC , Case Temperature ( C)         10%
                                                                                 VGS

                                                                                       td(on) tr          td(off) tf

                           Fig 9. Maximum Drain Current Vs.                      Fig 10b. Switching Time Waveforms
                                     Case Temperature

                            1

Thermal Response(Z thJC )          D = 0.50

                                   0.20

                           0.1     0.10

                                   0.05                                                               PDM
                                                                                                                 t1
                                   0.02           SINGLE PULSE                                                         t2
                                   0.01      (THERMAL RESPONSE)

                        0.01                                                            Notes:
                          0.00001                                                      1. Duty factor D = t1 / t 2
                                                                                       2. Peak TJ = P DM x ZthJC + TC

                                             0.0001                       0.001  0.01                0.1                       1

                                                     t1 , Rectangular Pulse Duration (sec)

                                             Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case

www.irf.com                                                                                                                    5
IRF3205

                                                                 EAS , Single Pulse Avalanche Energy (mJ)  500                                       ID

                                15V

                                                                                                                                                         TOP      25A

                                                                                                                                                                  44A

                                                                                                           400                                           BOTTOM 62A

            VDS           L          D RIVER

       RG             D .U .T                                                                              300
                     IA S
        20V                                          +
                 tp       0.01                       - VDD

                                                              A

                                                                                                           200

Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit

                                                                                                           100

                                      V (B R )D S S                                                        0
                     tp

                                                                                                                25  50   75 100 125 150 175

                                                                                                                    Starting TJ , Junction Temperature ( C)

                                                                                                                Fig 12c. Maximum Avalanche Energy
                                                                                                                             Vs. Drain Current

     IAS
Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms

                                                                                                                           Current Regulator
                                                                                                                         Same Type as D.U.T.

                                                                                                                               50K

                                                                                                                    12V  .2F

                     QG                                                                                                                        .3F

10 V                                                                                                                                                                       +
                                                                                                                                                              D.U.T. -VDS
       QGS           QGD

   VG                                                                                                               VGS

                                                                                                                                          3mA

                                                                                                                                                     IG       ID

                           Charge                                                                                              Current Sampling Resistors

Fig 13a. Basic Gate Charge Waveform                                                                             Fig 13b. Gate Charge Test Circuit

6                                                                                                                                                        www.irf.com
                                                                                                                 IRF3205

                                   Peak Diode Recovery dv/dt Test Circuit

                      D.U.T                   +            Circuit Layout Considerations

                   +                                        Low Stray Inductance
                 
                                                            Ground Plane
                   -                                        Low Leakage Inductance

                                                           Current Transformer
                    RG
                                              -

                                                                      -     +

                                                 dv/dt controlled by RG                                 +
                                                 Driver same type as D.U.T.                             - VDD

                                                 ISD controlled by Duty Factor "D"
                                                 D.U.T. - Device Under Test

                         Driver Gate Drive                                 P.W.
                                                                          Period
                             P.W.           Period                    D=

                                                                                      VGS=10V *

                         D.U.T. ISD Waveform

             Reverse

             Recovery                       Body Diode Forward

             Current                                Current
                                                               di/dt

                         D.U.T. VDS Waveform Diode Recovery

                                                           dv/dt
                                                                                                     VDD

             Re-Applied                        Body Diode  Forward Drop
             Voltage     Inductor Curent

                                   Ripple  5%                                         ISD

                         * VGS = 5V for Logic Level Devices

                             Fig 14. For N-Channel HEXFETS

www.irf.com                                                                                                      7
IRF3205

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TO-220AB Outline
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     2.87 (.11 3)             10.54 (.415)                     3.78 (.149)      4.69 (.185 )  -B-
     2.62 (.10 3)             10.29 (.405)                     3.54 (.139)      4.20 (.165 )
                                                                                                  1.32 (.052)
   15.24 (.60 0)                           4                           -A -                       1.22 (.048)
   14.84 (.58 4)
                                                   6.47 (.255)
                                                   6.10 (.240)

                                                   1.15 (.045)                                              LE A D A S S IG N M E N T S
                                                       M IN                                                      1 - GATE
                                                                                                                 2 - DR A IN
                              1 23                                                                               3 - SOURCE
                                                                                                                 4 - DR A IN

   14.09 (.55 5)                                   4.06 (.160)
   13.47 (.53 0)                                   3.55 (.140)

                                               3X  0.93 (.037)                                3X  0.55 (.022)
                                                   0.69 (.027)                                    0.46 (.018)
               1 .40 (.0 55)
           3X  1 .15 (.0 45)                   0.36 (.014) M B A M

           2.54 (.100)                                                                        2.92 (.115)
                                                                                              2.64 (.104)

               2X

   NOTES:

   1 D IM E N S IO N IN G & T O LE R A N C IN G P E R A N S I Y 14.5M , 1 982.  3 O U T LIN E C O N F O R M S TO JE D E C O U T LIN E T O -2 20A B .

   2 C O N TR O LLING D IM E N S IO N : INC H                                   4 H E A TS IN K & LE A D M E A S U R E M E N T S D O NO T IN C LU D E B U R R S .

Part Marking Information                                        IN T E R N A T IO N A L                                                    A
                                                                   R E C T IF IE R
TO-220AB                                                              LOGO                                     PART NUMBER

     EXAMPLE : THIS IS AN IRF1010                                  ASSEMBLY                                    DATE CODE
                        W ITH ASSEMBLY                            LOT CODE                                     (YYW W )
                        LOT CODE 9B1M                                                                          YY = YEAR
                                                                                                               W W = W EEK
                                                                                              IR F 1 0 1 0
                                                                                                    9246

                                                                                              9B 1M

                                                       Data and specifications subject to change without notice.
                        This product has been designed and qualified for the automotive [Q101] market.

                                                          Qualification Standards can be found on IR's Web site.

IR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245, USA Tel: (310) 252-7105
                                                                                                            TAC Fax: (310) 252-7903

                                                               Visit us at www.irf.com for sales contact information.01/01

8                                                                                                                                                                  www.irf.com
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