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IRL2703

器件型号:IRL2703
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厂商名称:IRF [International Rectifier]
厂商官网:http://www.irf.com/
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IRL2703器件文档内容

                                                                                               PD - 9.1359

                               PRELIMINARY                                     IRL2703

                                                                        HEXFET Power MOSFET

l Logic-Level Gate Drive

l Advanced Process Technology                                           D

l Dynamic dv/dt Rating                                                                 VDSS = 30V

l 175C Operating Temperature

l Fast Switching                                               G              RDS(on) = 0.04

l Fully Avalanche Rated

                                                                        S                      ID = 24A

Description

Fifth Generation HEXFETs from International Rectifier
utilize advanced processing techniques to achieve the
lowest possible 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
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                                 24
IDM              Continuous Drain Current, VGS @ 10V                                 17           A
PD @TC = 25C    Pulsed Drain Current                                                96
                 Power Dissipation                                                   45          W
VGS              Linear Derating Factor                                             0.30       W/C
EAS              Gate-to-Source Voltage                                             16
IAR              Single Pulse Avalanche Energy                                       77           V
EAR              Avalanche Current                                                   14          mJ
dv/dt            Repetitive Avalanche Energy                                         4.5          A
TJ               Peak Diode Recovery dv/dt                                           3.5         mJ
T STG            Operating Junction and                                                         V/ns
                 Storage Temperature Range                                    -55 to + 175
                 Soldering Temperature, for 10 seconds                                           C
                 Mounting torque, 6-32 or M3 screw.                     300 (1.6mm from case)
                                                                           10 lbfin (1.1Nm)  Units

Thermal Resistance                                                                             C/W

RJC                              Parameter                        Min.  Typ.         Max.
RCS              Junction-to-Case                                             3.3
RJA              Case-to-Sink, Flat, Greased Surface                0.50         
                 Junction-to-Ambient                                           62

                                                                                                         11/18/96
IRL2703

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

                       Parameter                Min. Typ. Max. Units              Conditions

V(BR)DSS Drain-to-Source Breakdown Voltage      30 V VGS = 0V, ID = 250A

V(BR)DSS/TJ Breakdown Voltage Temp. Coefficient 0.030 V/C Reference to 25C, ID = 1mA

RDS(on)  Static Drain-to-Source On-Resistance    0.040  VGS = 10V, ID = 14A
                                                 0.060         VGS = 4.5V, ID = 12A

VGS(th)  Gate Threshold Voltage                 1.0 V VDS = VGS, ID = 250A

gfs      Forward Transconductance               6.4 S VDS = 25V, ID = 14A

IDSS     Drain-to-Source Leakage Current         25     A VDS = 30V, VGS = 0V
                                                 250            VDS = 24V, VGS = 0V, TJ = 150C

IGSS     Gate-to-Source Forward Leakage          100 nA VGS = 16V
         Gate-to-Source Reverse Leakage          -100          VGS = -16V

Qg       Total Gate Charge                      15            ID = 14A

Qgs      Gate-to-Source Charge                   4.6 nC VDS = 24V

Qgd      Gate-to-Drain ("Miller") Charge         9.3           VGS = 4.5V, See Fig. 6 and 13

td(on)   Turn-On Delay Time                      8.5            VDD = 15V

tr       Rise Time                               140 ns ID = 14A
td(off)  Turn-Off Delay Time                     12             RG = 12, VGS =4.5V
tf       Fall Time
                                                 20             RD = 1.0, See Fig. 10

LD       Internal Drain Inductance               4.5             Between lead,                                                  D
                                                 7.5             6mm (0.25in.)                                  G
LS       Internal Source Inductance                            nH from package
                                                                       and center of die contact                                      S

Ciss     Input Capacitance                      450            VGS = 0V

Coss     Output Capacitance                      210 pF VDS = 25V

Crss     Reverse Transfer Capacitance            110             = 1.0MHz, See Fig. 5

Source-Drain Ratings and Characteristics

                       Parameter                Min. Typ. Max. Units              Conditions

IS       Continuous Source Current               24            MOSFET symbol                                             D
                                                 96     A showing the
         (Body Diode)                                                                                   G
                                                                      integral reverse                                          S
ISM      Pulsed Source Current                                        p-n junction diode.

         (Body Diode)

VSD      Diode Forward Voltage                   1.3 V TJ = 25C, IS = 14A, VGS = 0V
                                                 65 97 ns TJ = 25C, IF = 14A
trr      Reverse Recovery Time                   140 210 nC di/dt = 100A/s

Qrr      Reverse RecoveryCharge

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

Notes:                                           ISD  14A, di/dt  140A/s, VDD  V(BR)DSS,
                                                    TJ  175C
Repetitive rating; pulse width limited by
    max. junction temperature. ( See fig. 11 )   Pulse width  300s; duty cycle  2%.

VDD = 15V, starting TJ = 25C, L = 570H
    RG = 25, IAS = 14A. (See Figure 12)
                                                                                                                                                                                                            IRL2703

                                           1000      TOP     VG S                                                                                     1000                       VG S
                                            100              15V                                                                                       100
                                                                                                                                                                            TOP  15V
                                                             12 V
                                                                                                                                                                                 12 V
                                                             10 V
                                                                                                                                                                                 10 V
                                                             8.0 V
ID , D ra in -to -S ou rc e C u rre nt (A )                                                                      ID , D rain-to-S o urce C urrent (A )                           8.0 V
                                                             6.0 V
                                                                                                                                                                                 6.0 V
                                                             4.0 V
                                                                                                                                                                                 4.0 V
                                                             3.0 V                                                                                                               3.0 V
                                                     BOTTOM 2.5V
                                                                                                                                                                            BOTTOM 2.5V

                                             10                                                                                                                        10

                                             1                                                                                                                                                        2.5V
                                                                                                                                                                       1

                                                                      2 .5V     20s PULSE W IDTH                                                                                                           20s PULSE W IDTH

                                             0.1                                TJ = 25C                                                                              0.1                                  TJ = 175C         A
                                                 0.1                                                          A                                                            0.1

                                                                      1                  10        100                                                                                   1                  10          100

                                                             VD S , Drain-to-S ource Voltage (V )                                                                                VD S , Drain-to-S ource Voltage (V )

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

I D , Drain-to-S ourc e C urre nt (A )       100                                                                 R D S (on) , D rain -to -S ourc e O n R e si stan ce  2.0
                                                                                                                     (N o rm a li zed)
                                                                   TJ = 25C                                                                                                 ID = 24A
                                                                             TJ = 175C
                                                                                                                                                                       1.5
                                              10

                                                                                                                                                                       1.0

                                             1

                                                                                                                                                                       0.5

                                                                                V DS= 15V

                                             0.1                                20s PULSE W IDTH      A                                                               0.0                                      V GS = 10V
                                                                                                                                                                                                                                  A
                                                                                                                                                                            -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
                                                  2       3        4     5   6  7            8  9  10

                                                             VG S , Ga te-to-So urce Voltage (V)                                                                                 TJ , Junction Temperature (C)

                                             Fig 3. Typical Transfer Characteristics                                                                                        Fig 4. Normalized On-Resistance
                                                                                                                                                                                       Vs. Temperature
IRL2703

                                        1000                 V GS = 0V,           f = 1MHz                                                                                       15
                                         800                                                                                                                                          I D = 14A
                                                             C is s = C gs + C gd , Cds SH OR TE D                                                                                                      V DS = 24V
                                                                                                                                                                                 12                     V DS = 15V
                                                             C rss = C gd                                                                VG S , G ate-to-Sou rce V oltag e (V )

                                                             C oss = Cd s + C gd

C, Capacitance (pF)                                  C iss

                                        600          C o ss                                                                                                                      9

                                        400                                                                                                                                      6

                                                   Crs s                                                                                                                         3

                                        200

                                                                                                                                                                                                            FOR TEST CIRCUIT

                                             0                                                           A                                                                       0                          SEE FIGURE 13       A

                                                  1                           10                    100                                                                             0            4   8      12      16      20

                                                     V D S , D rain-to-S ource Voltage (V )                                                                                            Q G , Total Gate Charge (nC)

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

                                        100                                                                                              1000

IS D , R ev erse D rain C u rren t (A)                                                                                                                  OPE R ATIO N IN TH IS A RE A LIMITE D
                                                                                                                                                                           BY R D S(o n)

                                                TJ = 17 5C                                                 I D , D ra in C urrent (A )  100
                                                                                                                                                                                                          10 s
                                                                  TJ = 2 5C

                                        10

                                                                                                                                                                                                         10 0s
                                                                                                                                         10

                                                                                                                                                                                                                    1 ms

                                                                                                                                                                                     TC = 25C                      1 0m s
                                                                                                                                                                                     TJ = 175C
                                        1                                                   VG S = 0V A                                                                              S ing le Pulse                             A
                                                                                                                                                                                 1                                          100

                                             0.4     0.8     1.2                  1.6       2.0  2.4                                                                                1                   10

                                                     V SD , Source-to-D rain V oltage (V )                                                                                             VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

                                                  Fig 7. Typical Source-Drain Diode                                                                                              Fig 8. Maximum Safe Operating Area
                                                              Forward Voltage
                                                                                                                                    IRL2703

                                 24                                                                                             RD
                                                                                                                           D.U.T.
                                 20                                                                               VDS
                                                                                                           VGS
ID, Drain C urrent (Am p s)                                                                            RG                                    +-VDD

                                 16

                                 12                                                                       5.0V

                                                                                                       Pulse Width  1 s
                                                                                                       Duty Factor  0.1 %

                                 8                                                          Fig 10a. Switching Time Test Circuit

                                 4                                                             VDS
                                                                                               90%

                                 0                                                   A

                                     25     50      75  100     125             150  175

                                                TC , Case Temperature (C )

                                     Fig 9. Maximum Drain Current Vs.                       10%
                                               Case Temperature                             VGS

                                                                                                 td(on) tr                 td(off) tf

                                                                                            Fig 10b. Switching Time Waveforms

                                 10

Th erm al R esp on se (Z thJC )        D = 0.50

                                 1
                                            0 .2 0

                                            0.1 0

                                               0.05                                                                             PD M

                                               0.02                                                                                    t1
                                               0 .0 1                                                                                    t2
                                 0.1

                                                           S IN G L E P U LS E
                                                     (THERMA L RESP ONSE)

                                                                                                       N o te s:
                                                                                                       1. Duty factor D = t1 / t 2

                                 0.01                                                                  2. Peak TJ = PD M x Z thJC + T C                A
                                   0.00001
                                                        0.0001                       0.001       0.01                      0.1                      1

                                                                                t1 , Rectangular Pulse Duration (se c)

                                            Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case
IRL2703

                          L                                 E AS , S in gle P u ls e A va lanc he E nerg y (m J)  160
                                                                                                                                                                                       ID
               VDS
                                                                                                                                                                TOP         5.7 A
        RG
                     D.U.T.                                                                                                                                                 9 .9A
       5.0 V
                 tp  IAS                                                                                                                                        B OTTOM 14A

                               0.01  +                                                                            120
                                     - VDD

                                                                                                                  80

Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit

                                                                                                                  40

                                              V(BR)DSS                                                            0 VDD = 15V                                                              A
                               tp
                                                                                                                       25  50                75        100  125      150                   175
                                                       VDD
                                                                                                                           Starting TJ , Junction T emperature (C)
       VDS
                                                                                                                  Fig 12c. Maximum Avalanche Energy
       IAS                                                                                                                     Vs. Drain Current

Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms

                                                                                                                             Current Regulator
                                                                                                                           Same Type as D.U.T.

                                                                                                                                 50K

                                                                                                                  12V      .2F

                     QG                                                                                                                      .3F

4.5 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
                                                                                                    IRL2703

                      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
IRL2703

Package Outline

TO-220AB Outline
Dimensions are shown in millimeters (inches)

           2 . 8 7 ( .1 1 3 )   1 0.5 4 (.41 5)                  3.78 (.14 9)            4 . 6 9 ( .1 8 5 )  -B-
           2 . 6 2 ( .1 0 3 )   1 0.2 9 (.40 5)                  3.54 (.13 9)            4 . 2 0 ( .1 6 5 )
                                                                                                                1 .3 2 (. 0 5 2 )
         1 5 . 2 4 ( .6 0 0 )                4                           -A-                                    1 .2 2 (. 0 4 8 )
         1 4 . 8 4 ( .5 8 4 )
                                                     6.4 7 (.25 5)
                                                     6.1 0 (.24 0)

                                                     1 . 1 5 ( .0 4 5 )                                                 L E A D A S S IG N M E N T S
                                                        M IN                                                                 1 - GATE
                                                                                                                             2 - DR AIN
                                1 23                                                                                         3 - SOURCE
                                                                                                                             4 - DR AIN

         1 4 . 0 9 (.5 5 5 )                         4.0 6 (.16 0)
         1 3 . 4 7 (.5 3 0 )                         3.5 5 (.14 0)

                                                 3X  0 . 9 3 ( .0 3 7 )                                      3X         0.5 5 (.02 2)
                                                     0 . 6 9 ( .0 2 7 )                                                 0.4 6 (.01 8)
             1 .4 0 (. 0 5 5 )
         3X  1 .1 5 (. 0 4 5 )                   0 .3 6 (. 0 1 4 ) M B A M

         2 . 5 4 ( .1 0 0 )                                                                                  2 .9 2 (. 1 1 5 )
                                                                                                             2 .6 4 (. 1 0 4 )

                    2X                                                                   3 O U T L IN E C O N F O R M S T O J E D E C O U T L I N E T O -2 2 0 -A B .
NO TE S :                                                                                4 H E A T S IN K & L E A D M E A S U R E M E N T S D O N O T IN C L U D E B U R R S .

   1 D I M E N S IO N I N G & T O L E R A N C IN G P E R A N S I Y 1 4 .5 M , 1 9 8 2 .
   2 C O N T R O L L I N G D IM E N S IO N : I N C H

Part Marking Information                             I NT E RN A TIO N AL                                                                                         A
                                                        R E C TIF IE R
TO-220AB                                                   LOGO                                                                        PART NUMBER

        EXAMPL E : THIS IS AN IRF1 010                  ASSEMBLY                                                                       DATE CODE
                          W ITH ASSEMBLY               LOT CODE                                                                        (YYW W )
                          LOT CODE 9B1M                                                                                                YY = YEAR
                                                                                                                                       W W = W EEK
                                                                                                             IRF 10 10
                                                                                                                  9246

                                                                                                             9B 1 M

                               WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245, Tel: (310) 322 3331

             EUROPEAN HEADQUARTERS: Hurst Green, Oxted, Surrey RH8 9BB, UK Tel: ++ 44 1883 732020

             IR CANADA: 7321 Victoria Park Ave., Suite 201, Markham, Ontario L3R 2Z8, Tel: (905) 475 1897

                                                 IR GERMANY: Saalburgstrasse 157, 61350 Bad Homburg Tel: ++ 49 6172 96590

                                                     IR ITALY: Via Liguria 49, 10071 Borgaro, Torino Tel: ++ 39 11 451 0111

IR FAR EAST: K&H Bldg., 2F, 3-30-4 Nishi-Ikeburo 3-Chome, Toshima-Ki, Tokyo Japan 171 Tel: 81 3 3983 0086

IR SOUTHEAST ASIA: 315 Outram Road, #10-02 Tan Boon Liat Building, Singapore 0316 Tel: 65 221 8371

                               http://www.irf.com/ Data and specifications subject to change without notice.                                                                    11/96
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