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SFU9120TU

器件型号:SFU9120TU
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厂商名称:FAIRCHILD [Fairchild Semiconductor]
厂商官网:http://www.fairchildsemi.com/
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器件描述

SFU9120TU器件文档内容

Advanced Power MOSFET                                            SFR/U9120

FEATURES                                                         BVDSS = -100 V
                                                                 RDS(on) = 0.6
n Avalanche Rugged Technology                                    ID = -4.9 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) : 0.444  (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                              -4.9
   IDM                                                          -3.4                  A
   VGS     Continuous Drain Current (TC=25oC)                   -20
   EAS     Continuous Drain Current (TC=100oC)                  30                   A
   IAR                                                          144                   V
   EAR     Drain Current-Pulsed                 O1              -4.9                 mJ
  dv/dt                                                         3.2                   A
           Gate-to-Source Voltage                               -6.5                 mJ
   PD                                                           2.5                 V/ns
           Single Pulsed Avalanche Energy       O2               32                   W
TJ , TSTG                                                      0.26                   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
                                                                       3.91         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/U9120                                                                      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 V              VDS=-5V,ID=-250A
            Gate-Source Leakage , Forward    -2.0 --    -100 nA             VGS=-20V
   IGSS     Gate-Source Leakage , Reverse      -- --    100                 VGS=20V
                                               -- --    -10                 VDS=-100V
   IDSS     Drain-to-Source Leakage Current    -- --    -100 A             VDS=-80V,TC=125oC
                                               -- --
RDS(on)    Static Drain-Source                         0.6                 VGS=-10V,ID=-2.5A O4
            On-State Resistance               -- --
    gfs     Forward Transconductance                      -- S              VDS=-40V,ID=-2.5A O4
   Ciss     Input Capacitance                 -- 3.4    550
   Coss     Output Capacitance                -- 425    135 pF              VGS=0V,VDS=-25V,f =1MHz
   Crss     Reverse Transfer Capacitance      -- 90      45                          See Fig 5
   td(on)   Turn-On Delay Time                -- 31      30
            Rise Time                         -- 11      50                 VDD=-50V,ID=-6A,  O4 O5
     tr     Turn-Off Delay Time               -- 21                         RG=18
   td(off)  Fall Time                         -- 34               ns
            Total Gate Charge                 -- 18      80                       See Fig 13
     tf     Gate-Source Charge                -- 16      45
    Qg      Gate-Drain("Miller") Charge       -- 3.1     20                 VDS=-80V,VGS=-10V,
   Qgs                                        -- 6.3      -- nC
   Qgd                                                    --                ID=-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               --  -- -4.9  A              Integral reverse pn-diode
   ISM      Diode Forward Voltage
  VSD       Reverse Recovery Time        O1 --      -- -20                  in the MOSFET
    trr     Reverse Recovery Charge
   Qrr                                   O4 -- -- -3.8 V TJ=25oC,IS=-4.9A,VGS=0V

                                                -- 105 -- ns TJ=25oC,IF=-6A

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

  Notes ;

O1 Repetitive Rating : Pulse Width Limited by Maximum Junction Temperature
O2 L=9.0mH, IAS=-4.9A, VDD=-25V, RG=27*, Starting TJ =25oC
O3 ISD <_ -6A, di/dt <_ 350A/s, VDD <_ BVDSS , Starting TJ =25oC
O4 Pulse Test : Pulse Width = 250s, Duty Cycle<_ 2%
O5 Essentially Independent of Operating Temperature
   P-CHANNEL                                                                                                                                         SFR/U9120
POWER MOSFET
                                                                                                                                                        Fig 2. Transfer Characteristics
                                                   Fig 1. Output Characteristics
                                                                                                                                          101
                                        VGS

                                     Top : - 15 V

                                101     - 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
                                                                   @ Notes :                                                                                    - 55 oC           2. VDS = -40 V
                                                                                                                                                                                  3. 250 s Pulse Test
                                                                     1. 250 s Pulse Test
                                                                     2. TC = 25 oC

                         10-1                            100                               101                                            10-1  2            4               6      8                   10
                            10-1

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

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

                                2.5

RDS(on) , []                    2.0                                                                     -IDR , Reverse Drain Current [A]  101
    Drain-Source On-Resistance
                                1.5                   VGS = -10 V

                                1.0                                                                                                       100

                                0.5                                                                                                                150 oC                       @ Notes :
                                                                                                                                                         25 oC                    1. VGS = 0 V
                                                                                                                                                                                  2. 250 s Pulse Test
                                                                   VGS = -20 V @ Note : TJ = 25 oC

                                0.0  0         4      8            12       16             20       24                                    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

                                800                                Ciss= Cgs+ Cgd ( Cds= shorted )                                        10                       VDS = -20 V
                                                                   Coss= Cds+ Cgd                                                                               VDS = -50 V
                                600                                Crss= Cgd                            -VGS , Gate-Source Voltage [V]                          VDS = -80 V
                                            C iss
Capacitance [pF]
                                400                                                                                                       5
                                            C oss

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

                                                                                                                                                                                @ Notes : ID =-6.0 A

                                0                                                                                                         0
                                100                                    101                                                                      0         3     6            9  12           15         18

                                                      -VDS , Drain-Source Voltage [V]                                                                        QG , Total Gate Charge [nC]
SFR/U9120                                                                                                                                                                                                                          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 = -3.0 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

                                    102                                                                                                                                        6
                                                     Operation in This Area
-ID , Drain Current [A]                              is Limited by R DS(on)                                                                           -ID , Drain Current [A]  5

                                     101                                                               0.1 ms                                                                  4
                                     100
                                    10-1                                                          1 ms                                                                         3
                                                                                            10 ms
                                        100                                             DC

                                             @ Notes :                                                                                                                         2
                                               1. TC = 25 oC
                                               2. TJ = 150 oC                                                                                                                  1
                                               3. Single Pulse

                                                                       101                                     102                                                             0
                                                                                                                                                                               25         50                  75                100  125             150

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

                                                                                                               Fig 11. Thermal Response

                                             Z (t) , Thermal Response            D=0.5                                                                                             @ Notes :

                                               JC                       100                                                                                                        1.    Z   J  C  (t)=3.91          o C/W  Max.
                                                                                  0.2                                                                                                      
                                                                                 0.1
                                                                                 0.05                                                                                              2. Duty Factor, D=t1 /t2
                                                                                 0.02
                                                                                                                                                                                   3.    TJ  M  -TC  =PD   M  *Z     J  C  (t)
                                                                       10- 1 0.01                                                                                                                                 

                                                                                                                                                                                   P.DM

                                                                                                                                                                                                   t
                                                                                                                                                                                                     1.
                                                                                                                                                                                                      t2.

                                                                                        single pulse

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

                                                                                        t1 , Square Wave Pulse Duration [sec]
   P-CHANNEL                                                              SFR/U9120
POWER MOSFET
                                              Fig 12. Gate Charge Test Circuit & Waveform

            " Current Regulator "                                                       VGS

                                  50K             Same Type                               -10V                  Qg
                                                    as DUT                                                      Qgd
                                                                               VDS
12V         200nF                                                                                  Qgs             Charge

                                       300nF

                                  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/U9120                                                                         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----      10V
( Driver )                        Gate Pulse Period

    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
TRADEMARKS

The following are registered and unregistered trademarks Fairchild Semiconductor owns or is authorized to use and is
not intended to be an exhaustive list of all such trademarks.

ACEx                 FACT   ImpliedDisconnect PACMAN                                    SPM

ActiveArray FACT Quiet Series ISOPLANAR                     POP                         Stealth

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

DISCLAIMER

FAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER
NOTICE TO ANY PRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD
DOES NOT ASSUME ANY LIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT
OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN; NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT
RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.

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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