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SFU9224

器件型号:SFU9224
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厂商名称:FAIRCHILD [Fairchild Semiconductor]
厂商官网:http://www.fairchildsemi.com/
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SFU9224器件文档内容

Advanced Power MOSFET                                                          SFR/U9224

FEATURES                                                                    BVDSS = -250 V
                                                                            RDS(on) = 2.4
    Avalanche Rugged Technology                                             ID = -2.5 A
    Rugged Gate Oxide Technology
    Lower Input Capacitance                                                    D-PAK I-PAK
    Improved Gate Charge
    Extended Safe Operating Area                                                        2
    Lower Leakage Current : 10 A (Max.) @ VDS = -250V
    Lower RDS(ON) : 1.65  (Typ.)

                                                                            1              1

                                                                               3              2
                                                                                               3

                                                                               1. Gate 2. Drain 3. Source

Absolute Maximum Ratings

Symbol                                     Characteristic                       Value             Units
  VDSS                                                                         -250                 V
    ID     Drain-to-Source Voltage                                              -2.5
   IDM                                                                          -1.5                 A
   VGS     Continuous Drain Current (TC=25oC)                                   -10
   EAS     Continuous Drain Current (TC=100oC)                                 +_ 30                 A
    IAR                                                                         156                  V
   EAR     Drain Current-Pulsed                                   O1            -2.5               mJ
  dv/dt                                                                         3.0                  A
           Gate-to-Source Voltage                                               -4.8               mJ
    PD                                                                          2.5               V/ns
           Single Pulsed Avalanche Energy                         O2             30                 W
TJ , TSTG                                                                      0.24                 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
                                                                                  4.17            oC/W
RJC                                        Junction-to-Case           --           50
RJA                                                                               110
RJA                                        Junction-to-Ambient *      --

                                           Junction-to-Ambient        --

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

                                                                                                  Rev. B

1999 Fairchild Semiconductor Corporation
SFR/U9224                                                                        P-CHANNEL
                                                                               POWER MOSFET

Electrical Characteristics (TC=25oC unless otherwise specified)

Symbol      Characteristic                   Min. Typ. Max. Units              Test Condition
BVDSS
            Drain-Source Breakdown Voltage   -250 -- -- V                      VGS=0V,ID=-250A
BV/TJ       Breakdown Voltage Temp. Coeff.     -- -0.22 -- V/oC                ID=-250A See Fig 7
VGS(th)    Gate Threshold Voltage                                             VDS=-5V,ID=-250A
            Gate-Source Leakage , Forward    -2.0 -- -4.0 V                    VGS=-30V
   IGSS     Gate-Source Leakage , Reverse      -- -- -100 nA                   VGS=30V
                                               -- -- 100                       VDS=-250V
   IDSS     Drain-to-Source Leakage Current    -- -- -10                       VDS=-200V,TC=125oC
                                               -- -- -100 A
RDS(on)    Static Drain-Source                                                VGS=-10V,ID=-1.3A    O4
            On-State Resistance               -- -- 2.4
    gfs     Forward Transconductance                                           VDS=-40V,ID=-1.3A    O4
   Ciss     Input Capacitance                 -- 1.9 --
   Coss     Output Capacitance                -- 415 540                       VGS=0V,VDS=-25V,f =1MHz
   Crss     Reverse Transfer Capacitance      -- 65 95 pF                               See Fig 5
   td(on)                                     -- 24 35

     tr     Turn-On Delay Time               -- 11 30                          VDD=-125V,ID=-2.7A,
   td(off)  Rise Time
            Turn-Off Delay Time              -- 19 50
     tf     Fall Time                        -- 34 80 ns RG=18
    Qg                                                                         See Fig 13
   Qgs                                       -- 15 40                                               O4 O5
   Qgd
            Total Gate Charge                -- 16 20                          VDS=-200V,VGS=-10V,
            Gate-Source Charge
            Gate-Drain( "Miller ") Charge    -- 3.3 -- nC ID=-2.7A

                                             -- 7.8 --                         See Fig 6 & Fig 12 O4 O5

Source-Drain Diode Ratings and Characteristics

Symbol                   Characteristic      Min. Typ. Max. Units              Test Condition
    IS      Continuous Source Current
   ISM      Pulsed-Source Current                 --  -- -2.5               A  Integral reverse pn-diode
  VSD       Diode Forward Voltage
    trr     Reverse Recovery Time          O1 --      -- -10                   in the MOSFET
   Qrr      Reverse Recovery Charge
                                           O4 -- -- -5.0 V TJ=25oC,IS=-2.4A,VGS=0V

                                             -- 140 -- ns TJ=25oC,IF=-2.7A

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

  Notes ;

O1 Repetitive Rating : Pulse Width Limited by Maximum Junction Temperature
O2 L=40mH, IAS=-2.5A, VDD=-50V, RG=27*, Starting TJ =25oC
O3 ISD <_-2.7A, di/dt<_300A/s, VDD_ O4 Pulse Test : Pulse Width = 250 s, Duty Cycle <_ 2%
O5 Essentially Independent of Operating Temperature
                          P-CHANNEL                                                                                                                                          SFR/U9224
                        POWER MOSFET
                                                                                                                                                                               Fig 2. Transfer Characteristics
                                                                  Fig 1. Output Characteristics
                                                                                                                                                                 101
                        101

                                             V
                                                             GS

-I , Drain Current [A]                              Top : - 15 V                                                               -ID , Drain Current [A]

  D                                                 - 10 V

                                                    - 8.0 V

                                                    - 7.0 V

                                                    - 6.0 V

                                                    - 5.5 V

                        100                         - 5.0 V

                                                    Bottom : - 4.5 V                                                                                             100

                                                                                                                                                                                 150 oC

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

                                                                         100                                          101                                              2                 4                6                8            10

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

                                                                         DS

                  Drain-Source On-Resistance         Fig 3. On-Resistance vs. Drain Current                                    -IDR , Reverse Drain Current [A]       Fig 4. Source-Drain Diode Forward Voltage

                                              6                                                                                                                  101

                                              5

[]                                            4

,                                                                        V = -10 V

DS(on)                                                                                   GS                                                                      100

                                              3

R

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

                                                                                                                   J

                                              0                                                                                                                  10-1

                                                 0               2    4                          6       8                 10                                    0.5      1.0               1.5     2.0      2.5      3.0     3.5       4.0

                                                                      -I , Drain Current [A]                                                                                        -VSD , Source-Drain Voltage [V]

                                                                         D

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

                        800                                                                                                    -VGS , Gate-Source Voltage [V]

                                                                                             C = C + C ( C = shorted )                                                              VDS = -50 V

Capacitance [pF]                                                                              iss gs gd ds                                                       10                 V = -125 V

                                                                                             Coss= Cds+ Cgd                                                                          DS
                                                                                             Crss= Cgd
                                                    C iss                                                                                                                           VDS = -200 V
                        600

                        400                         C oss

                                                                                                                                                                 5

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

                                                                                                                                                                                                                  @ Notes : ID =-2.7 A

                                              0                                                                                                                  0
                                              100                                                   101
                                                                                                                                                                       0         3               6        9       12          15        18

                                                                      -VDS , Drain-Source Voltage [V]                                                                                    QG , Total Gate Charge [nC]
                         SFR/U9224                                                                                                                                                                  P-CHANNEL
                                                                                                                                                                                                  POWER MOSFET

-BVDSS , (Normalized)                     Fig 7. Breakdown Voltage vs. Temperature                                     RDS(on) , (Normalized)                    Fig 8. On-Resistance vs. Temperature
    Drain-Source Breakdown Voltage                                                                                         Drain-Source On-Resistance
                                    1.2                                                                                                                3.0

                                                                                                                                                       2.5

                                    1.1

                                                                                                                                                       2.0

                                    1.0                                                                                                                1.5

                                                                                                                                                       1.0

                                    0.9                                                  @ Notes :                                                                                                      @ Notes :

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

                                                                                                2. ID = -250 A                                                                                         2. ID = -1.4 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]

-ID , Drain Current [A]                      Fig 9. Max. Safe Operating Area                                                                            Fig 10. Max. Drain Current vs. Case Temperature

                                             Operation in This Area                                                                                    3.0
                                             is Limited by R DS(on)
                                                                                                                       -ID , Drain Current [A]         2.5

                                     101                                                                0.1 ms                                         2.0
                                     100                                                            1 ms
                                    10-1                                                     10 ms                                                     1.5
                                    10-2                                                 DC

                                        100  @ Notes :                                                                                                 1.0
                                               1. TC = 25 oC
                                               2. TJ = 150 oC                                                                                          0.5
                                               3. Single Pulse

                                                                       101                      102                                                    0.0           50               75          100     125           150
                                                                                                                                                          25

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

                                                                                                                Fig 11. Thermal Response

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

                                               JC                       100 0.2                                                                               1.    Z   J  C  (t)=4.17     o C/W  Max.
                                                                                  0.1
                                                                                  0.05                                                                                
                                                                                 0.02
                                                                                                                                                              2. Duty Factor, D=t1 /t2
                                                                       10- 1 0.01
                                                                                                                                                              3. TJ M -TC =PD M *ZJ C (t)

                                                                                                                                                              P.DM

                                                                                                                                                                              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/U9224
      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
            RG                                                  VDD                          td(on)        tr             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/U9224                                                                         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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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.

       ACExTM                                      ISOPLANARTM              UHCTM
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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

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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.
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user.

PRODUCT STATUS DEFINITIONS
Definition of Terms

Datasheet Identification    Product Status                                                  Definition
Advance Information         Formative or
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                            First Production                any manner without notice.

No Identification Needed    Full Production                 This datasheet contains preliminary data, and
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