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NTY100N10_06

器件型号:NTY100N10_06
厂商名称:ON Semiconductor(安森美)
厂商官网:http://www.onsemi.cn
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器件描述

Power MOSFET 123 A, 100 V N−Channel Enhancement−Mode TO264 Package

NTY100N10_06器件文档内容

NTY100N10

                                              Preferred Device

Power MOSFET 123 A,
100 V N-Channel
Enhancement-Mode TO264
Package

Features                                                                                            http://onsemi.com

Source-to-Drain Diode Recovery Time Comparable to a Discrete                                    123 A, 100 V
                                                                                          9 mW @ VGS = 10 V (Typ)
   Fast Recovery Diode
                                                                                                                N-Channel
Avalanche Energy Specified                                                                                        D
IDSS and RDS(on) Specified at Elevated Temperature
Pb-Free Package is Available*                                                                      G

Applications                                                                                                               S
                                                                                                               MARKING DIAGRAM &
PWM Motor Control
Power Supplies                                                                                                   PIN ASSIGNMENT
Converters

MAXIMUM RATINGS (TC = 25C unless otherwise noted)

                    Rating                        Symbol Value Unit

Drain-Source Voltage                              VDSS  100      V

Drain-Gate Voltage (RGS = 1 MW)                   VDGR 100       V

Gate-Source Voltage                               VGS   $ 20     V                                            NTY100N10
    - Continuous                                                                                               AYYWWG
    - Non-Repetitive (tp v 10 ms)                 VGSM $ 40      V                 1
                                                                                      23                        123
Drain Current (Note 1)                                           A                                             GDS
    - Continuous @ TC = 25C
    - Pulsed                                      ID    123      A                          TO-264
                                                                                          CASE 340G
                                                  IDM   369
                                                                                            STYLE 1
Total Power Dissipation (Note 1)                  PD    313 Watts
Derate above 25C
                                                        2.5 W/C

Operating and Storage Temperature Range           TJ, Tstg -55 to C                           A     = Assembly Location
                                                                 150
                                                                                               YY    = Year

Single Pulse Drain-to-Source                      EAS   500 mJ                                 WW = Work Week
    Avalanche Energy - Starting TJ = 25C
    (VDD = 80 Vdc, VGS = 10 Vdc,                  RqJC  0.4 C/W                               G     = Pb-Free Package
     Peak IL = 100 Apk, L = 0.1 mH, RG = 25 W)    RqJA  25
                                                        260 C                            ORDERING INFORMATION
Thermal Resistance       - Junction to Case        TL
                      - Junction to Ambient
                                                                                       Device      Package       Shipping
Maximum Lead Temperature for Soldering                                             NTY100N10       TO-264      25 Units/Rail
    Purposes, 0.125 in from case for 10 seconds
                                                                                   NTY100N10G       TO-264     25 Units/Rail
                                                                                                   (Pb-Free)
Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. Maximum
Ratings are stress ratings only. Functional operation above the Recommended        Preferred devices are recommended choices for future use
Operating Conditions is not implied. Extended exposure to stresses above the       and best overall value.
Recommended Operating Conditions may affect device reliability.
1. Pulse Test: Pulse Width = 10 ms, Duty-Cycle = 2%.

*For additional information on our Pb-Free strategy and soldering details, please
download the ON Semiconductor Soldering and Mounting Techniques Reference
Manual, SOLDERRM/D.

Semiconductor Components Industries, LLC, 2006              1                                      Publication Order Number:
                                                                                                                    NTY100N10/D
March, 2006 - Rev. 2
                                                      NTY100N10

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TJ = 25C unless otherwise noted)                    Symbol     Min  Typ   Max    Unit
                                         Characteristic
                                                                                 V(BR)DSS
OFF CHARACTERISTICS
                                                                                    IDSS
Drain-Source Breakdown Voltage                                                              100  -     -      Vdc
    (VGS = 0, ID = 250 mA)                                                         IGSS
    (Positive Temperature Coefficient)                                                      -    144   -      mV/C
                                                                                  VGS(th)
Zero Gate Voltage Drain Current                                                                               mAdc
    (VGS = 0 Vdc, VDS = 100 Vdc, TJ = 25C)                                       RDS(on)
    (VGS = 0 Vdc, VDS = 100 Vdc, TJ = 150C)                                                -    -     10
                                                                                  VDS(on)
Gate-Body Leakage Current                                                           gFS     -    -     100
    (VGS = $20 Vdc, VDS = 0)
                                                                                    Ciss    -    -            nAdc
                                                                                   Coss
                                                                                    Crss               100

ON CHARACTERISTICS (Note 2)                                                        td(on)
                                                                                      tr
Gate Threshold Voltage                                                                      2.0  3.1   4.0    Vdc
    (VDS = VGS, ID = 250 mAdc)                                                     td(off)
    (Negative Temperature Coefficient)                                                tf    -    10.6  -      mV/C
                                                                                     QT
Static Drain-Source On-State Resistance                                              Q1                       W
    (VGS = 10 Vdc, ID = 50 Adc)                                                      Q2
     (VGS = 10 Vdc, ID = 50 Adc, 150C)                                              Q3     -    0.009 0.010

Drain-Source On-Voltage (VGS = 10 Vdc, ID = 100 Adc)                                VSD     -    0.019 0.021
Forward Transconductance (VDS = 6 Vdc, ID = 50 Adc)
DYNAMIC CHARACTERISTICS                                                              trr    -    0.8   1.0    Vdc
                                                                                     ta
                                                                                     tb     -    73    -      Mhos
                                                                                    QRR
Input Capacitance                                                                           -    7225 10110   pF

Output Capacitance            (VDS = 25 Vdc, VGS = 0 Vdc, f = 1 MHz)                        -    1800  2540
Reverse Transfer Capacitance
                                                                                            -    270   540

SWITCHING CHARACTERISTICS (Notes 2, 3)

Turn-On Delay Time                                                                          -    30    55     ns

Rise Time                               (VDD = 50 Vdc, ID = 100 Adc,                        -    150   265
Turn-Off Delay Time                      VGS = 10 Vdc, RG = 9.1 W)
                                                                                            -    340   595

Fall Time                                                                                   -    250   435

Total Gate Charge                                                                           -    200   350    nC

Gate-Source Charge                      (VDS = 80 Vdc, ID = 100 Adc,                        -    40    -
                                                 VGS = 10 Vdc)
                                                                                            -    100   -

                                                                                            -    86    -

BODY-DRAIN DIODE RATINGS (Note 2)                                                                             Vdc

Forward On-Voltage                                                                          -    1.02  1.1
    (IS = 100 Adc, VGS = 0 Vdc)
     (IS = 100 Adc, VGS = 0 Vdc, TJ = 150C)                                                -    0.94  -

Reverse Recovery Time                                                                       -    210   -      ns
    (IS = 100 Adc, VGS = 0 Vdc, dIS/dt = 100 A/ms)
                                                                                            -    155   -

                                                                                            -    55    -

Reverse Recovery Stored Charge                                                             -    1.08  -      mC

2. Indicates Pulse Test: Pulse Width v300 ms max, Duty Cycle = 2%.
3. Switching characteristics are independent of operating junction temperature.

                                                      http://onsemi.com
                                                                   2
                                                                                     NTY100N10

                                      200                                   VGS = 10 V                                                             200         VDS w 10 V
                                                                                          TJ = 25C
                                                              VGS = 9.0 V

ID, DRAIN CURRENT (A)                 150                     VGS = 8.0 V      VGS = 6.0 V                ID, DRAIN CURRENT (A)                    150

                                                              VGS = 7.0 V

                                                          VGS = 6.5 V

                                      100                                      VGS = 5.6 V                                                         100

                                      50                                       VGS = 5.0 V                                                         50

                                                                                                                                                                             TJ = 100C        TJ = 25C

                                                                               VGS = 4.6 V                                                                                                     TJ = -55C

                                      0                                                                                                            0

                                           0    2             4             6  8                     10                                                    0             2       4             6          8   10

                                                 VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (V)                                                                               VGS, GATE-TO-SOURCE VOLTAGE (V)
                                                Figure 1. On-Region Characteristics                                                                            Figure 2. On-Region Characteristics

RDS(on), DRAIN-TO-SOURCE CURRENT (W)  0.018                                                               RDS(on), DRAIN-TO-SOURCE RESISTANCE (W)  0.0095
                                      0.016 VGS = 10 V                                                                                                         T = 25C

                                      0.014                      T = 100C

                                      0.012                                                                                                         0.009      VGS = 10 V
                                                                                                                                                   0.0085             VGS = 15 V
                                       0.01                      T = 25C
                                      0.008

                                      0.006                      T = -55C                                                                         0.008
                                      0.004

                                      0.002

                                      0      0            50           100     150                   200                                           0.0075                    50           100      150        20
                                                                                                                                                            0

                                                             ID, DRAIN CURRENT (A)                                                                                          ID, DRAIN CURRENT (A)
                                                Figure 3. On-Resistance versus Drain                                                                           Figure 4. On-Resistance versus Drain

                                                         Current and Temperature                                                                                        Current and Gate Voltage

RDS(on), DRAIN-TO-SOURCE RESISTANCE   2.5                                                                 1000000                                              VGS = 0 V
   (NORMALIZED)                               ID = 50 A                                                    100000
                                              VGS = 10 V
                                                                                                          IDSS, LEAKAGE (nA)                       10000                      TJ = 125C
                                      2.0                                                                                                           1000                  TJ = 100C
                                                                                                                                                      100
                                      1.5
                                                                                                                                                   10
                                      1.0

                                      0.5

                                      0                       25 50 75 100 125 150                                                                 1.0                   20      40            60         80  100
                                      -50 -25 0                                                                                                        0

                                                      TJ, JUNCTION TEMPERATURE (C)                                                                            VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (V)
                                                Figure 5. On-Resistance Variation with                                                                           Figure 6. Drain-to-Source Leakage
                                                                                                                                                                          Current versus Voltage
                                                                  Temperature

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NTY100N10

POWER MOSFET SWITCHING

  Switching behavior is most easily modeled and predicted     The capacitance (Ciss) is read from the capacitance curve
by recognizing that the power MOSFET is charge                at a voltage corresponding to the off-state condition when
controlled. The lengths of various switching intervals (Dt)   calculating td(on) and is read at a voltage corresponding to
are determined by how fast the FET input capacitance can      the on-state when calculating td(off).
be charged by current from the generator.
                                                                At high switching speeds, parasitic circuit elements
The published capacitance data is difficult to use for        complicate the analysis. The inductance of the MOSFET
calculating rise and fall because drain-gate capacitance      source lead, inside the package and in the circuit wiring
varies greatly with applied voltage. Accordingly, gate        which is common to both the drain and gate current paths,
charge data is used. In most cases, a satisfactory estimate   produces a voltage at the source which reduces the gate
of average input current (IG(AV)) can be made from a          drive current. The voltage is determined by Ldi/dt, but
rudimentary analysis of the drive circuit so that             since di/dt is a function of drain current, the mathematical
                                                              solution is complex. The MOSFET output capacitance also
t = Q/IG(AV)                                                  complicates the mathematics. And finally, MOSFETs have
                                                              finite internal gate resistance which effectively adds to the
During the rise and fall time interval when switching a       resistance of the driving source, but the internal resistance
resistive load, VGS remains virtually constant at a level     is difficult to measure and, consequently, is not specified.
known as the plateau voltage, VSGP. Therefore, rise and fall
times may be approximated by the following:                     The resistive switching time variation versus gate
                                                              resistance (Figure 9) shows how typical switching
tr = Q2 x RG/(VGG - VGSP)                                     performance is affected by the parasitic circuit elements. If
tf = Q2 x RG/VGSP                                             the parasitics were not present, the slope of the curves
                                                              would maintain a value of unity regardless of the switching
where                                                         speed. The circuit used to obtain the data is constructed to
                                                              minimize common inductance in the drain and gate circuit
VGG = the gate drive voltage, which varies from zero to       loops and is believed readily achievable with board
VGG                                                           mounted components. Most power electronic loads are
RG = the gate drive resistance                                inductive; the data in the figure is taken with a resistive
and Q2 and VGSP are read from the gate charge curve.          load, which approximates an optimally snubbed inductive
                                                              load. Power MOSFETs may be safely operated into an
During the turn-on and turn-off delay times, gate current     inductive load; however, snubbing reduces switching
is not constant. The simplest calculation uses appropriate    losses.
values from the capacitance curves in a standard equation
for voltage change in an RC network. The equations are:

td(on) = RG Ciss In [VGG/(VGG - VGSP)]
td(off) = RG Ciss In (VGG/VGSP)

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                                                                               NTY100N10

                                                 20000

                                                           VDS = 0             VGS = 0                                          TJ = 25C
                                                                                                                                  Ciss
                            C, CAPACITANCE (pF)  16000
                                                              Ciss

                                                 12000
                                                              Crss

                                                  8000

                                                 4000

                                                                                                                                           Coss

                                                     0 10           5      0   5                                      10    15             20    25

                                                                       Vgs Vds
                                                                       Figure 7. Capacitance Variation

                                                 10                                                                          100
                                                                               QT
                                                 8.0
                                                         VDS
                                                            Q1

                                                 6.0
                            VGS, GATE-TO-SOURCE                                                                             VGS                       80
                               VOLTAGE (V)

                                                                                                                               VDS, DRAIN-TO-SOURCE
                                                                                                                                   VOLTAGE (V)
                                                                               Q2
                                                                                                                             60

                                                 4.0                                                                                                  40

                                                 2.0                                                                                                  20

                                                   0                                                                            IDS =100 A
                                                      0
                                                                       Q3                                                       TJ = 25C

                                                                                                                                                      0

                                                                           50       100                                     150                  200

                                                                           Qg, TOTAL GATE CHARGE (nC)

                                                           Figure 8. Gate-to-Source and Drain-to-Source
                                                                        Voltage versus Total Charge

10000  VDD = 50 V                                                                                                     100
1000  ID = 100 A                                                                                                               VGS = 0 V
       VGS = 10 V                                                                                                               TJ = 25C
t, TIME (nC)
                                                                                              IS, SOURCE CURRENT (A)td(off)80

100    tf                                                                                                              60

                   tr                                                                                                  40

10     td(on)                                                                                                          20

1.0                                                                                                                   0
    1
                                                 10                            100                                       0      0.2              0.4      0.6  0.8   1

                      RG, GATE RESISTANCE (W)                                                                                   VSD, SOURCE-TO-DRAIN VOLTAGE (V)

       Figure 9. Resistive Switching Time Variation                                                                         Figure 10. Diode Forward Voltage versus
                     versus Gate Resistance                                                                                                        Current

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                                                NTY100N10

                                        SAFE OPERATING AREA

  The Forward Biased Safe Operating Area curves define                                                                       reliable operation, the stored energy from circuit
the maximum simultaneous drain-to-source voltage and                                                                         inductance dissipated in the transistor while in avalanche
drain current that a transistor can handle safely when it is                                                                 must be less than the rated limit and adjusted for operating
forward biased. Curves are based upon maximum peak                                                                           conditions differing from those specified. Although
junction temperature and a case temperature (TC) of 25C.                                                                    industry practice is to rate in terms of energy, avalanche
Peak repetitive pulsed power limits are determined by                                                                        energy capability is not a constant. The energy rating
using the thermal response data in conjunction with the                                                                      decreases non-linearly with an increase of peak current in
procedures discussed in AN569, "Transient Thermal                                                                            avalanche and peak junction temperature.
Resistance-General Data and Its Use."
                                                                                                                               Although many E-FETs can withstand the stress of
  Switching between the off-state and the on-state may                                                                       drain-to-source avalanche at currents up to rated pulsed
traverse any load line provided neither rated peak current                                                                   current (IDM), the energy rating is specified at rated
(IDM) nor rated voltage (VDSS) is exceeded and the                                                                           continuous current (ID), in accordance with industry
transition time (tr,tf) do not exceed 10 ms. In addition the                                                                 custom. The energy rating must be derated for temperature
total power averaged over a complete switching cycle must                                                                    as shown in the accompanying graph (Figure 12).
not exceed (TJ(MAX) - TC)/(RqJC).                                                                                            Maximum energy at currents below rated continuous ID can
                                                                                                                             safely be assumed to equal the values indicated.
  A Power MOSFET designated E-FET can be safely used
in switching circuits with unclamped inductive loads. For

ID, DRAIN CURRENT (A)1000                                                                                                    500
                                                                                          EAS, SINGLE PULSE DRAIN-TO-SOURCE                                                                       ID = 100 A
100 RDS(on) Limit                       Package
                                                                                              AVALANCHE ENERGY (mJ)Limit     400

10                                                                                                                           300

                                        10 ms

1                                       100 ms                                                                               200

0.1 VGS = 20 V                          1 ms                                                                                 100
                                        10 ms
           Single Pulse  Thermal Limit  dc

           TC = 25C                                                                                                         0

0.01

      0.1             1  10             100     1000                                                                              25  50  75  100  125  150

                  VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (V)                                                                                    TJ, STARTING JUNCTION TEMPERATURE (C)
           Figure 11. Maximum Rated Forward Bias Safe                                                                             Figure 12. Maximum Avalanche Energy versus

                                Operating Area                                                                                               Starting Junction Temperature

                                             http://onsemi.com
                                                          6
                                                                                              NTY100N10

                                                                                       SAFE OPERATING AREA

r (t), EFFECTIVE TRANSIENT THERMAL RESISTANC  1
  (NORMALIZED)                                     D = 0.5

                                              0.2

                                                   0.1                       0.05                    P(pk)                      RqJC(t) = r(t) RqJC
                                            0.1                                                                                 D CURVES APPLY FOR POWER
                                                                    0.02                                      t1
                                                            0.01                                                   t2           PULSE TRAIN SHOWN

                                              SINGLE PULSE                                               DUTY CYCLE, D = t1/t2  READ TIME AT t1
                                                                                                                                TJ(pk) - TC = P(pk) RqJC(t)

                                            0.01            1.0E-04                    1.0E-03       1.0E-02           1.0E-01  1.0E+00  1.0E+01
                                              1.0E-05                                                t, TIME (s)

                                                                                       Figure 13. Thermal Response

                                                                                                di/

                                                                                   IS           dt

                                                                                                     trr

                                                                                                ta        tb

                                                                                                                       TIME

                                                                                       tp                     0.25 IS

                                                                                                          IS

                                                                                   Figure 14. Diode Reverse Recovery Waveform

                                                                                                http://onsemi.com
                                                                                                             7
                                                                  NTY100N10

                                                           PACKAGE DIMENSIONS

                                                           TO-3BPL (TO-264)
                                                             CASE 340G-02
                                                                  ISSUE J

                    -B-          Q                                  -T-        NOTES:
   N                                   0.25 (0.010) M T B M                     1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
                                                                C                    ANSI Y14.5M, 1982.
                              U                                          E      2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.

                                                                                                                     MILLIMETERS        INCHES

                                                                               DIM MIN MAX                                          MIN MAX
                                                                                                                                   1.102 1.142
                                    A                                                                             A 28.0 29.0      0.760 0.800
                              L                                                                                                    0.185 0.209
                                                                                                                  B 19.3 20.3      0.037 0.058
                                                                                                                                   0.075 0.083
                                                                                                                  C  4.7      5.3  0.087 0.102

R          1 23                                                                                                   D 0.93 1.48         0.215 BSC
                                                                                                                                   0.102 0.118
                                                                                                                  E  1.9      2.1  0.017 0.031
                                                                                                                                   0.693 0.740
                                                                                                                  F  2.2      2.4
                                                                                                                                      0.411 REF
                                                                                                                  G  5.45 BSC         0.172 REF
                                                                                                                                   0.087 0.102
                              P                                                                                   H  2.6      3.0  0.122 0.137
                                       K                                                                                              0.089 REF
                                                                                                                  J 0.43 0.78        0.248 REF
                                                                                                                                   0.110 0.125
                                                                                                                  K 17.6 18.8

                                                                                                                  L  11.2 REF

                                                                                                                  N  4.35 REF

                         W                                                                                        P  2.2      2.6

   F 2 PL                                                                                                         Q  3.1      3.5

                      G                                                                                           R  2.25 REF

                                                             J                                                    U  6.3 REF

                      D 3 PL                                 H                                                    W  2.8      3.2

                         0.25 (0.010) M T B S                                  STYLE 1:
                                                                                 PIN 1. GATE
                                                                                      2. DRAIN
                                                                                      3. SOURCE

ON Semiconductor and     are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make changes without further notice

to any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does SCILLC assume any

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damages. "Typical" parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over

time. All operating parameters, including "Typicals" must be validated for each customer application by customer's technical experts. SCILLC does not convey any license under

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