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U3303

器件型号:U3303
厂商名称:International Rectifier ( Infineon )
厂商官网:http://www.irf.com/
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器件描述

Power MOSFET(Vdss=30V, Rds(on)=0.031ohm, Id=33A)

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U3303器件文档内容

l Ultra Low On-Resistance                                                                  PD - 9.1642A

l Surface Mount (IRFR3303)                                        IRFR/U3303

l Straight Lead (IRFU3033)                                       HEXFET Power MOSFET

l Advanced Process Technology                                   D

l Fast Switching                                    G                          VDSS = 30V

l Fully Avalanche Rated                                                     RDS(on) = 0.031

                                                                                ID = 33A

                                                                S

Description                                                       D-Pak       I-Pak
                                                                TO -252A A  TO -2 5 1 AA
Fifth Generation HEXFETs from International Rectifier
utilize advanced processing techniques to achieve
extremely low on-resistance per silicon area. This benefit,
combined with the fast switching speed and ruggedized
device design that HEXFET Power MOSFETs are well
known for, provides the designer with an extremely efficient
and reliable device for use in a wide variety of applications.

The D-Pak is designed for surface mounting using vapor
phase, infrared, or wave soldering techniques. The straight
lead version (IRFU series) is for through-hole mounting
applications. Power dissipation levels up to 1.5 watts are
possible in typical surface mount applications.

Absolute Maximum Ratings

ID @ TC = 25C                   Parameter                                Max.            Units
ID @ TC = 100C  Continuous Drain Current, VGS @ 10V                        33
IDM              Continuous Drain Current, VGS @ 10V                        21               A
PD @TC = 25C    Pulsed Drain Current                                        120
                 Power Dissipation                                            57            W
VGS              Linear Derating Factor                                     0.45           W/C
EAS              Gate-to-Source Voltage                                       20
IAR              Single Pulse Avalanche Energy                                95             V
EAR              Avalanche Current                                            18            mJ
dv/dt            Repetitive Avalanche Energy                                 5.7             A
TJ               Peak Diode Recovery dv/dt                                   5.0            mJ
TSTG             Operating Junction and                                -55 to + 150        V/ns
                 Storage Temperature Range
                 Soldering Temperature, for 10 seconds          300 (1.6mm from case )      C

Thermal Resistance

RJC                              Parameter                      Typ.        Max.          Units
RJA              Junction-to-Case                                         2.2          C/W
RJA              Junction-to-Ambient (PCB mount)**                         50
                 Junction-to-Ambient                                      110                 8/25/97
IRFR/U3303

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

                               Parameter           Min. Typ. Max.  Units                   Conditions
             Drain-to-Source Breakdown Voltage     30         V
V(BR)DSS     Breakdown Voltage Temp. Coefficient    0.032           VGS = 0V, ID = 250A
V(BR)DSS/TJ  Static Drain-to-Source On-Resistance   0.031   V/C   Reference to 25C, ID = 1mA
RDS(on)      Gate Threshold Voltage                2.0 4.0            VGS = 10V, ID = 18A
VGS(th)      Forward Transconductance              9.3        V
gfs                                                 25        S    VDS = VGS, ID = 250A
                                                    250      A
IDSS         Drain-to-Source Leakage Current       100      nA    VDS = 25V, ID = 18A
                                                    -100           VDS = 30V, VGS = 0V
IGSS         Gate-to-Source Forward Leakage         29       nC    VDS = 24V, VGS = 0V, TJ = 150C
             Gate-to-Source Reverse Leakage         7.3            VGS = 20V
Qg           Total Gate Charge                      13       ns
Qgs          Gate-to-Source Charge                  11              VGS = -20V
Qgd          Gate-to-Drain ("Miller") Charge       99        nH
td(on)       Turn-On Delay Time                     16              ID = 18A
tr           Rise Time                              28         pF   VDS = 24V
td(off)      Turn-Off Delay Time                                          VGS = 10V, See Fig. 6 and 13
tf           Fall Time                              4.5             VDD = 15V

                                                    7.5             ID = 18A

                                                    750             RG = 13
                                                    400
                                                    140             RD = 0.8, See Fig. 10

LD           Internal Drain Inductance                                    Between lead,                      D

                                                                          6mm (0.25in.)

                                                                          from package                    G

LS           Internal Source Inductance                                   and center of die contact          S

Ciss         Input Capacitance                                            VGS = 0V
Coss         Output Capacitance
Crss         Reverse Transfer Capacitance                                 VDS = 25V

                                                                           = 1.0MHz, See Fig. 5

Source-Drain Ratings and Characteristics

                           Parameter               Min. Typ. Max. Units                    Conditions

IS           Continuous Source Current                                    MOSFET symbol                                  D

             (Body Diode)                           33 A showing the

ISM          Pulsed Source Current                                        integral reverse             G

             (Body Diode)                           120            p-n junction diode.

                                                                                                                         S

VSD          Diode Forward Voltage                  1.3 V TJ = 25C, IS = 18A, VGS = 0V

trr          Reverse Recovery Time                  53 80 ns TJ = 25C, IF = 18A
                                                    94 140 nC di/dt = 100A/s
Qrr          Reverse RecoveryCharge

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

Notes:                                           Pulse width  300s; duty cycle  2%.

Repetitive rating; pulse width limited by       Caculated continuous current based on maximum allowable junction
    max. junction temperature. ( See fig. 11 )      temperature; Package limitation current = 20A.

Starting TJ = 25C, L = 590H                   This is applied for I-PAK, LS of D-PAK is measured between
    RG = 25, IAS = 18A. (See Figure 12)             lead and center of die contact

ISD  18A, di/dt  140A/s, VDD  V(BR)DSS,
    TJ  150C

** When mounted on 1" square PCB (FR-4 or G-10 Material ) .
     For recommended footprint and soldering techniques refer to application note #AN-994
                                                                                                                                                                                        IRFR/U3303

                                1000           VGS                                                                                                                   1000       VGS
                                 100                                                                                                                                  100
                                          TOP  15V                                                                                                                         TOP  15V

ID , Drain-to-Source Current (A)               10V                                                                                                                              10V

                                               8.0V                                                                                  ID , Drain-to-Source Current (A)           8.0V

                                               7.0V                                                                                                                             7.0V

                                               6.0V                                                                                                                             6.0V

                                               5.5V                                                                                                                             5.5V

                                               5.0V                                                                                                                             5.0V

                                          BOTTOM 4.5V                                                                                                                      BOTTOM 4.5V

                                  10

                                  1

                                                                                                                                                                       10

                                  0.1                     4.5V

                                                                     20s PULSE WIDTH                                                                                                      20s PULSE WIDTH
                                                                     TJ= 25 C
                                0.01                                                                                                                                                               4.5V TJ= 150 C
                                     0.1               1             10                100                                                                             1

                                                                                                                                                                       0.1              1  10                       100

                                               VDS , Drain-to-Source Voltage (V)                                                                                                VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

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

                                100                                                                                                  2.0 ID = 30A

I D, Drain-to-Source Current (A)         TJ = 150 C                                        RDS(on) , Drain-to-Source On Resistance  1.5
                                  10                                                            (Normalized)
                                                                                                                                     1.0
                                                      TJ = 25 C
                                  1                                                                                                  0.5

                                  0.1                                V DS =1255VV                                                                                                           VGS = 10V
                                       4                             20s PULSE WIDTH                                                0.0

                                               5       6          7  8   9             10                                               -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160
                                                                                                                                                    TJ, Junction Temperature ( C)
                                               VGS , Gate-to-Source Voltage (V)
                                                                                                                                      Fig 4. Normalized On-Resistance
Fig 3. Typical Transfer Characteristics                                                                                                          Vs. Temperature
IRFR/U3303

                                1400             VGS = 0V, f = 1MHz                              VGS, Gate-to-Source Voltage (V)  20 ID = 18A                   VDS = 24V
                                1200             Ciss = Cgs + Cgd , Cds SHORTED                                                   16                            VDS = 15V
                                1000             Crss = Cgd
C, Capacitance (pF)                              Coss = Cds + Cgd                                                                 12
                                 800
                                 600                       Ciss
                                                           Coss

                                                                                                                                  8

                                400                                                                                               4
                                                              Crss

                                200

                                                                                                                                                                FOR TEST CIRCUIT

                                     0                                                                                            0                             SEE FIGURE 13

                                         1            10                                    100                                        0  5             10  15  20       25                        30

                                            VDS, Drain-to-Source Voltage (V)                                                                 QG, Total Gate Charge (nC)

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

                              1000                                                               1000
                               100
                                 10                                 TJ = 25C                                                             OPERATION IN THIS AREA LIMITED
                                                                               TJ = 150 C                                                                 BY RDS(on)

ISD, Reverse Drain Current (A)                                                                   ID, Drain Current (A)            100                               10us

                                                                                                                                                                    100us

                                1                                                                                                 10
                                                                                                                                                                                              1ms

                                                                                                                                          TC = 25 C                10ms

                                                                         VGS = 0 V                                                        TJ = 150 C
                                                                                                                                          Single Pulse
                                0.1                                                                                               1
                                    0.0     1.0  2.0                3.0  4.0                5.0
                                                                                                                                       1                    10                                     100

                                            VSD,Source-to-Drain Voltage (V)                                                               VDS, Drain-to-Source Voltage (V)

                                        Fig 7. Typical Source-Drain Diode                                                             Fig 8. Maximum Safe Operating Area
                                                    Forward Voltage
                                                                                                       IRFR/U3303

                           35                LIMITED BY PACKAGE                                   VDS             RD
                           30                                                              VGS               D.U.T.
                           25                                                          RG
ID , Drain Current (A)     20                                                                                                   +-VDD
                           15
                           10                                                             10V

                            5                                                          Pulse Width  1 s
                            0                                                          Duty Factor  0.1 %

                              25                                                  Fig 10a. Switching Time Test Circuit

                                                                                     VDS
                                                                                     90%

                                         50  75  100             125  150

                                         TC, Case Temperature ( C)

                                                                                  10%
                                                                                  VGS

                                                                                       td(on) tr             td(off) tf

                            Fig 9. Maximum Drain Current Vs.                      Fig 10b. Switching Time Waveforms
                                       Case Temperature

                           10

Thermal Response (Z thJC)      D = 0.50
                           1

                                  0.20

                                  0.10

                                  0.05                                                                       PDM
                                                                                                                      t1
                           0.1    0.02                SINGLE PULSE                                                          t2
                                  0.01           (THERMAL RESPONSE)

0.01                                                                                   Notes:
  0.00001                                                                              1. Duty factor D = t1 / t 2
                                                                                       2. Peak T J = P DM x Z thJC + TC

                                                 0.0001                    0.001                       0.01                     0.1

                                                                 t1, Rectangular Pulse Duration (sec)

                                  Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case
IRFR/U3303

                    L                                                                                 200                                                        ID

              VDS                                           EAS , Single Pulse Avalanche Energy (mJ)                                                  TOP        8.0A

       RG           D.U.T.                                                                                                                                       11A

      10 V          IAS                                                                                                                               BOTTOM 18A
                tp
                             0.01  +                                                                  150
                                   - VDD

                                                                                                      100

Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit

                                                                                                      50

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

Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms

                                                                                                                 Current Regulator
                                                                                                               Same Type as D.U.T.

                                                                                                                     50K

           QG                                                                                         12V      .2F

                                                                                                                                       .3F

10 V                                                                                                                                                          +
                                                                                                                                                 D.U.T. -VDS
      QGS  QGD

VG                                                                                                         VGS

                                                                                                                                  3mA

                         Charge                                                                                                              IG       ID

Fig 13a. Basic Gate Charge Waveform                                                                                  Current Sampling Resistors

                                                                                                           Fig 13b. Gate Charge Test Circuit
                                              IRFR/U3303

                      Peak Diode Recovery dv/dt Test Circuit

         D.U.T                   +            Circuit Layout Considerations

      +                                        Low Stray Inductance
   
                                              Ground Plane
      -                                        Low Leakage Inductance

                                              Current Transformer
       RG
                                 -

                                                         -   
                                                                   +

                                     dv/dt controlled by RG                                 +
                                     Driver same type as D.U.T.                             - VDD

                                     ISD controlled by Duty Factor "D"
                                     D.U.T. - Device Under Test

            Driver Gate Drive                                 P.W.
                                                             Period
                P.W.           Period                    D=

                                                                         VGS=10V *

            D.U.T. ISD Waveform

Reverse

Recovery                       Body Diode Forward

Current                                Current
                                                  di/dt

            D.U.T. VDS Waveform        Diode Recovery

                                              dv/dt
                                                                                        VDD

Re-Applied                        Body Diode  Forward Drop
Voltage     Inductor Curent

                      Ripple  5%                                         ISD

            * VGS = 5V for Logic Level Devices

                Fig 14. For N-Channel HEXFETS
IRFR/U3303

Package Outline

TO-252AA Outline
Dimensions are shown in millimeters (inches)

                    6.73 (.265)                              2.38 (.094)         1.14 (.045)
                    6.35 (.250)                              2.19 (.086)         0.89 (.035)

                        -A-                                                    0.58 (.023)
                                                                               0.46 (.018)
5.46 (.215)                                   1.27 (.050)
5.21 (.205)                                   0.88 (.035)

                    4

                                                                                          6.45 (.245)
                                                                                          5.68 (.224)

                                        6.22 (.245)          10.42 (.410)
                                        5.97 (.235)           9.40 (.370)

1.02 (.040)      1  2            3                                                                     LEA D AS SIG NME NT S
1.64 (.025)                                                                                                   1 - GATE
                                                                                                              2 - DRA IN
                                        -B -                                       0.51 (.020)                3 - S OUR CE
                                                                                       M IN .                 4 - DRA IN
1.52 (.060)
1.15 (.045)                             0.89 (.035)                            0.58 (.023)
                                        0.64 (.025)                            0.46 (.018)
                                    3X

2X  1.14 (.045)                         0.25 ( .010)  M AMB
    0.76 (.030)

2.28 (.090)                                                  NOTES:
                                                                 1 DIME NSIO NING & T OLE RANCING P ER A NSI Y 14.5M, 1982.
                                    4.57 (.180)                  2 CO NTRO LLING DIMENS ION : INCH.
                                                                 3 CO NFO RMS T O JEDE C O UTLINE TO -252AA .
                                                                 4 DIME NSIO NS S HO W N ARE BEF O RE SO LD ER DIP ,
                                                                     SO LDER DIP MA X. +0.16 (.006).

Part Marking Information

TO-252AA (D-Pak)

EXAMPLE : THIS IS AN IRFR120                          IN T E R N A T IO N A L                                                 A
                   W ITH ASSEMBL Y                       RECT IFIER
                   LOT CODE 9U1P                            LOGO                          FIRST PORTION
                                                                                          OF PART NUMBER
                                                         ASSEMBLY                IR F R
                                                        LOT CODE                     120   SECOND PORTION
                                                                                           OF PART NUMBER
                                                                               9U 1P
                                                                                          IRFR/U3303

Package Outline

TO-251AA Outline
Dimensions are shown in millimeters (inches)

5.46 (.215)         6.73 (.265)              1.27 ( .050)  2.38 (.094)
5.21 (.205)         6.35 (.250)              0.88 ( .035)  2.19 (.086)
                                                           0.58 (.023)
                        -A-                                0.46 (.018)                    LEAD AS SIG NMENT S
                                                                                                 1 - GATE
                          4                                   6.45 (.245)                        2 - DRA IN
                                                              5.68 (.224)                        3 - S OURCE
                                                                                                 4 - DRA IN
   1.52 ( .060)                      6.22 ( .245)
   1.15 ( .045)                      5.97 ( .235)

     -B -        1  23
2.28 (.090)
1.91 (.075)                          9.65 (.380)               NOTES :
                                     8.89 (.350)                    1 DIME NSIO NING & T OLE RANCING P ER A NSI Y14.5M, 1982.
                                                                    2 CO NTRO LLIN G DIMENS ION : INCH.
3X  1.14 (.045)                  3X  0 . 89  (.0 3 5 )              3 CO NFO RMS TO J EDE C O UT LINE TO -252AA .
    0.76 (.030)                      0 . 64  (.0 2 5 )              4 DIME NSIO NS SHOW N A RE BEF O RE SO LDER DIP ,
                                                                       SO LDER DIP MA X. +0.16 (.006).
2.28 (.090)                      0.25 (.010) M A M B
     2X                                                        1.14 (.045)
                                                               0.89 (.035)

                                                           0.58 (.023)
                                                           0.46 (.018)

Part Marking Information

TO-251AA (I-Pak)

EXAMPLE : THIS IS AN IRF U1 20                             INTE RNATIONAL                 FIRST PORTION
                   W ITH ASSEMBLY                             R E C T IF IE R             OF PART NUMBER
                   LOT CODE 9U1P                                 LOGO
                                                                                          SECOND PORTION
                                                              ASSEMBLY           IR F U   OF PART NUMBER
                                                             LOT CODE                120

                                                                               9U 1P
IRFR/U3303

Tape & Reel Information

TO-252AA

                              TR                                                         TRR TRL

                                                         16.3 ( .641 )                                               16.3 ( .641 )
                                                         15.7 ( .619 )                                               15.7 ( .619 )

1 2 .1 ( .4 76 )              FEE D DIREC TIO N                         8 .1 ( .3 1 8 )         FEE D DIREC TIO N
1 1 .9 ( .4 69 )                                                        7 .9 ( .3 1 2 )

NOTES :
1 . C O N T R O LL IN G D IM E N S IO N : M IL LIM E T E R .
2 . A L L D IM E N S IO N S A R E S H O W N IN M IL L IM E T E R S ( IN C H E S ).
3 . O U T L IN E C O N FO R M S TO E IA -48 1 & E IA -5 4 1 .

                  1 3 IN C H

                                                                                         16 mm

NOTES :
1 . O U T L IN E C O N F O R M S T O E IA -4 8 1 .

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

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

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

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

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

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

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

                  http://www.irf.com/ Data and specifications subject to change without notice.                                     8/97
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