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SFU9110

器件型号:SFU9110
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厂商名称:FAIRCHILD [Fairchild Semiconductor]
厂商官网:http://www.fairchildsemi.com/
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SFU9110器件文档内容

Advanced Power MOSFET                                            SFR/U9110

FEATURES                                                         BVDSS = -100 V
                                                                 RDS(on) = 1.2
n Avalanche Rugged Technology                                    ID = -2.8 A
n Rugged Gate Oxide Technology
n Lower Input Capacitance                                           D-PAK I-PAK
n Improved Gate Charge
n Extended Safe Operating Area                                          2
n Lower Leakage Current : 10 A (Max.) @ VDS = -100V
n Lower RDS(ON) : 0.912  (Typ.)

                                                                 1           1

                                                                    3           2  3

                                                                    1. Gate 2. Drain 3. Source

Absolute Maximum Ratings

Symbol              Characteristic                              Value                 Units
  VDSS                                                         -100                     V
    ID     Drain-to-Source Voltage                              -2.8
   IDM                                                          -2.0                    A
   VGS     Continuous Drain Current (TC=25oC)                    11
   EAS     Continuous Drain Current (TC=100oC)                 30                      A
   IAR                                                           52                     V
   EAR     Drain Current-Pulsed                 O1              -2.8                   mJ
  dv/dt                                                         2.0                     A
           Gate-to-Source Voltage                               -6.5                   mJ
   PD                                                           2.5                   V/ns
           Single Pulsed Avalanche Energy       O2               20                     W
TJ , TSTG                                                      0.16                     W
           Avalanche Current                    O1                                    W/oC
    TL                                                    - 55 to +150
           Repetitive Avalanche Energy          O1                                     oC
                                                                300
           Peak Diode Recovery dv/dt            O3

           Total Power Dissipation (TA=25oC) *

           Total Power Dissipation (TC=25oC)

           Linear Derating Factor

           Operating Junction and

           Storage Temperature Range

           Maximum Lead Temp. for Soldering

           Purposes, 1/8" from case for 5-seconds

Thermal Resistance

Symbol              Characteristic                    Typ.             Max.           Units
                                                                       6.25           oC/W
RJC                 Junction-to-Case                  --                50
                                                                       110
RJA        Junction-to-Ambient *                      --

RJA        Junction-to-Ambient                        --

* When mounted on the minimum pad size recommended (PCB Mount).

                                                                                      Rev. C
SFR/U9110                                                                      P-CHANNEL
                                                                            POWER MOSFET

Electrical Characteristics (TC=25oC unless otherwise specified)

Symbol      Characteristic                   Min. Typ. Max. Units           Test Condition
BVDSS
            Drain-Source Breakdown Voltage   -100 --      --    V           VGS=0V,ID=-250A
BV/TJ       Breakdown Voltage Temp. Coeff.     -- -0.1    --  V/oC          ID=-250A See Fig 7
VGS(th)    Gate Threshold Voltage                      -4.0                VDS=-5V,ID=-250A
            Gate-Source Leakage , Forward    -2.0 --    -100    V           VGS=-20V
   IGSS     Gate-Source Leakage , Reverse      -- --    100    nA           VGS=20V
                                               -- --    -10    A           VDS=-100V
   IDSS     Drain-to-Source Leakage Current    -- --    -100                VDS=-80V,TC=125oC
                                               -- --            S
RDS(on)    Static Drain-Source                         1.2    pF           VGS=-10V,ID=-1.4A O4
            On-State Resistance               -- --
    gfs     Forward Transconductance                      --   ns           VDS=-40V,ID=-1.4A O4
   Ciss     Input Capacitance                 -- 1.7    335
   Coss     Output Capacitance                -- 260     80    nC           VGS=0V,VDS=-25V,f =1MHz
   Crss     Reverse Transfer Capacitance      -- 50      25                          See Fig 5
   td(on)   Turn-On Delay Time                -- 17      30
            Rise Time                         -- 10      50                 VDD=-50V,ID=-3.6A,  O4 O5
     tr     Turn-Off Delay Time               -- 20      60                 RG=24
   td(off)  Fall Time                         -- 25      35
            Total Gate Charge                 -- 12      10                       See Fig 13
     tf     Gate-Source Charge                -- 9
    Qg      Gate-Drain("Miller") Charge       -- 1.5      --                VDS=-80V,VGS=-10V,
   Qgs                                        -- 4.3      --
   Qgd                                                                      ID=-3.6A

                                                                            See Fig 6 & Fig 12 O4 O5

Source-Drain Diode Ratings and Characteristics

Symbol                   Characteristic      Min. Typ. Max. Units           Test Condition
            Continuous Source Current
    IS      Pulsed-Source Current               --  -- -2.8   A             Integral reverse pn-diode
   ISM      Diode Forward Voltage
  VSD       Reverse Recovery Time        O1 --      -- -11                  in the MOSFET
    trr     Reverse Recovery Charge
   Qrr                                   O4 -- -- -3.8 V TJ=25oC,IS=-2.8A,VGS=0V

                                                -- 100 -- ns TJ=25oC,IF=-3.6A

                                             -- 0.35 -- C diF/dt=100A/s                       O4

  Notes ;

O1 Repetitive Rating : Pulse Width Limited by Maximum Junction Temperature
O2 L=10.0mH, IAS=-2.8A, VDD=-25V, RG=27*, Starting TJ =25oC
O3 ISD <_ -3.6A, di/dt <_ 300A/s, VDD<_ BVDSS , Starting TJ =25oC
O4 Pulse Test : Pulse Width = 250s, Duty Cycle<_ 2%
O5 Essentially Independent of Operating Temperature
   P-CHANNEL                                                                                                                                            SFR/U9110
POWER MOSFET
                                                                                                                                                           Fig 2. Transfer Characteristics
                                                  Fig 1. Output Characteristics
                                                                                                                                             101
                         101         VGS

                                    Top : - 15 V

                                     - 10 V

                                     - 8.0 V

-ID , Drain Current [A]              - 7.0 V                                                               -ID , Drain Current [A]

                                     - 6.0 V

                                     - 5.5 V

                                     - 5.0 V

                                 Bottom : - 4.5V

                         100

                                                                                                                                             100      150 oC

                                                                                                                                                      25 oC                         @ Notes :
                                                                                                                                                                                      1. VGS = 0 V
                         10-1                                     @ Notes :                                                                                        - 55 oC            2. VDS = -40 V
                            10-1                                                                                                                                                      3. 250 s Pulse Test
                                                                    1. 250 s Pulse Test
                                                                    2. TC = 25 oC

                                                     100                                  101                                                10-1  2            4                6     8                    10

                                                  -VDS , Drain-Source Voltage [V]                                                                            -VGS , Gate-Source Voltage [V]

                                      Fig 3. On-Resistance vs. Drain Current                                                                      Fig 4. Source-Drain Diode Forward Voltage

                                5                                                                                                            101

RDS(on) , []                    4                                                                          -IDR , Reverse Drain Current [A]
    Drain-Source On-Resistance
                                3                    VGS = -10 V

                                                                                                                                             100

                                2

                                1                                                                                                                            150 oC                 @ Notes :
                                                                                                                                                                 25 oC                1. VGS = 0 V
                                                                                                                                                                                      2. 250 s Pulse Test
                                                                  VGS = -20 V     @ Note : TJ = 25 oC

                                00   2            4  6            8               10      12           14                                    10-1
                                                                                                                                                       0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
                                                  -ID , Drain Current [A]
                                                                                                                                                               -VSD , Source-Drain Voltage [V]

                                    Fig 5. Capacitance vs. Drain-Source Voltage                                                                       Fig 6. Gate Charge vs. Gate-Source Voltage

                         500

                                                                  Ciss= Cgs+ Cgd ( Cds= shorted )

                                                                  Coss= Cds+ Cgd                                                             10                     VDS = -20 V
                                                                                                                                                                   VDS = -50 V
                         400                                      Crss= Cgd                                -VGS , Gate-Source Voltage [V]

Capacitance [pF]                     C iss                                                                                                                         VDS = -80 V
                         300

                         200                                                      @ Notes :                                                  5
                                     C oss                                          1. VGS = 0 V
                                                                                    2. f = 1 MHz
                                     C rss
                         100

                                                                                                                                                                                    @ Notes : ID =-3.6 A

                                0                                                                                                            0
                                100                               101                                                                              0         2          4           6        8              10

                                                  -VDS , Drain-Source Voltage [V]                                                                               QG , Total Gate Charge [nC]
SFR/U9110                                                                                                                                                                                                 P-CHANNEL
                                                                                                                                                                                                       POWER MOSFET

                                          Fig 7. Breakdown Voltage vs. Temperature                                                                            Fig 8. On-Resistance vs. Temperature

                                    1.2                                                                                                              2.5

-BVDSS , (Normalized)                                                                                                RDS(on) , (Normalized)          2.0
    Drain-Source Breakdown Voltage                                                                                       Drain-Source On-Resistance
                                    1.1

                                                                                                                                                     1.5

                                    1.0

                                                                                                                                                     1.0

                                    0.9                                                 @ Notes :                                                                                                             @ Notes :

                                                                                               1. VGS = 0 V                                          0.5                                                      1. VGS = -10 V

                                                                                               2. ID = -250 A                                                                                                2. ID = -1.8 A

                                    0.8                                                                                                              0.0
                                      -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175                                                                           -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175

                                                      TJ , Junction Temperature [oC]                                                                                   TJ , Junction Temperature [oC]

                                             Fig 9. Max. Safe Operating Area                                                                          Fig 10. Max. Drain Current vs. Case Temperature

                                             Operation in This Area                                                                                  3.5
                                             is Limited by R DS(on)
-ID , Drain Current [A]                                                                                                                              3.0

                                     101                                                                             ID , Drain Current [A]          2.5
                                     100
                                    10-1                                                              0.1 ms                                         2.0
                                                                                                 1 ms
                                        100                                                10 ms                                                     1.5
                                                                                        DC
                                             @ Notes :
                                               1. TC = 25 oC                                                                                         1.0
                                               2. TJ = 150 oC
                                               3. Single Pulse                                                                                       0.5

                                                                       101                                    102                                    0.0
                                                                                                                                                     25          50                  75                100    125             150

                                             -VDS , Drain-Source Voltage [V]                                                                                              Tc , Case Temperature [oC]

                                             Z (t) , Thermal Response                                    Fig 11. Thermal Response

                                               JC                      101

                                                                                 D=0.5                                                                    @ Notes :

                                                                                  0.2                                                                     1.    Z   J  C  (t)=6.25          o C/W  Max.
                                                                        100                                                                                       

                                                                                 0.1                                                                      2. Duty Factor, D=t1 /t2

                                                                                 0.05                                                                     3.    TJ  M  -TC  =PD   M  *Z     J  C  (t)
                                                                                                                                                                                          
                                                                                0.02
                                                                                0.01                                                                      P.DM
                                                                       10- 1
                                                                                                                                                                          t1.
                                                                                                                                                                             t2.

                                                                                        single pulse

                                                                       10- 5            10- 4                 10- 3  10- 2                                10- 1                   100                    101

                                                                                        t1 , Square Wave Pulse Duration [sec]
   P-CHANNEL                                                              SFR/U9110
POWER MOSFET
                                              Fig 12. Gate Charge Test Circuit & Waveform

            " Current Regulator "                                                   VGS

                                  50K             Same Type                                                  Qg
                                                    as DUT                                                   Qgd

12V         200nF                                                                   -10V                        Charge

                                       300nF

                                                                               VDS           Qgs

                                  VGS

                                                  DUT

      -3mA

                                       R1              R2

                                  Current Sampling (IG) Current Sampling (ID)

                                  Resistor           Resistor

                                           Fig 13. Resistive Switching Test Circuit & Waveforms

                     Vout                             RL                                             t on                        t off
                  Vin                                                                                    tr
            RG                                                  VDD                          td(on)                     td(off)         tf

                                                               ( 0.5 rated VDS )    Vin 10%

                                            DUT

-10V

                                                                                    Vout     90%

                                  Fig 14. Unclamped Inductive Switching Test Circuit & Waveforms

                                              LL                                             EAS =   --1--   LL IAS2       BVDSS
                                              ID                                                      2               --------------------
                     VDS
Vary tp to obtain                                                                                                      BVDSS -- VDD
required peak ID
                                                                                                                tp                          Time
            RG
                                                                                    VDD                                                           VDS (t)
                                                                                                        ID (t)
                                                  C            VDD

                                            DUT

-10V                                                                                    IAS
                                                                                    BVDSS
                              tp
SFR/U9110                                                                         P-CHANNEL
                                                                               POWER MOSFET

            Fig 15. Peak Diode Recovery dv/dt Test Circuit & Waveforms

                     DUT          +
                          IS     VDS
                                  --
            VGS      Driver
                                                  L
                 RG                                                            VDD
                              Compliment of DUT
VGS                                (N-Channel)

                                  dv/dt controlled by "RG"
                                  IS controlled by Duty Factor "D"

   VGS               D = --G--a-t-e--P--u--l-s-e--W---i-d-t-h----
( Driver )                    Gate Pulse Period                                10V

    IS                                      Body Diode Reverse Current
( DUT )                                           IRM
                                                                        di/dt
   VDS
( DUT )             IFM , Body Diode Forward Current
                                      Vf

                              Body Diode                                       VDD

                              Forward Voltage Drop

                              Body Diode Recovery dv/dt
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ACEx                 FACT   ImpliedDisconnect PACMAN                                    SPM

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Bottomless FAST            LittleFET                       Power247                    SuperSOT-3

CoolFET              FASTr  MicroFET                        PowerTrench                SuperSOT-6

CROSSVOLT FRFET             MicroPak                        QFET                        SuperSOT-8

DOME                 GlobalOptoisolator MICROWIRE           QS                          SyncFET

EcoSPARK GTO                MSX                             QT Optoelectronics TinyLogic

E2CMOSTM             HiSeC  MSXPro                          Quiet Series                TruTranslation

EnSignaTM            I2C    OCX                             RapidConfigure UHC
                                                                                        UltraFET
Across the board. Around the world. OCXPro                  RapidConnect
                                                            SILENT SWITCHER VCX
The Power Franchise         OPTOLOGIC

Programmable Active Droop   OPTOPLANAR SMART START

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LIFE SUPPORT POLICY

FAIRCHILDS PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT

DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF FAIRCHILD SEMICONDUCTOR CORPORATION.

As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or           2. A critical component is any component of a life

systems which, (a) are intended for surgical implant into   support device or system whose failure to perform can

the body, or (b) support or sustain life, or (c) whose      be reasonably expected to cause the failure of the life

failure to perform when properly used in accordance         support device or system, or to affect its safety or

with instructions for use provided in the labeling, can be  effectiveness.
reasonably expected to result in significant injury to the

user.

PRODUCT STATUS DEFINITIONS

Definition of Terms

Datasheet Identification    Product Status                                  Definition

Advance Information         Formative or                    This datasheet contains the design specifications for
                            In Design                       product development. Specifications may change in
                                                            any manner without notice.

Preliminary                 First Production                This datasheet contains preliminary data, and
                                                            supplementary data will be published at a later date.
                                                            Fairchild Semiconductor reserves the right to make
                                                            changes at any time without notice in order to improve
                                                            design.

No Identification Needed    Full Production                 This datasheet contains final specifications. Fairchild
                                                            Semiconductor reserves the right to make changes at
                                                            any time without notice in order to improve design.

Obsolete                    Not In Production               This datasheet contains specifications on a product
                                                            that has been discontinued by Fairchild semiconductor.
                                                            The datasheet is printed for reference information only.

                                                                                                                  Rev. I1
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