P55NF06 N- 채널 전력 MOSFET : 알아야 할 모든 것

반도체 장치의 광대 한 환경에서MOSFETS (금속 - 산화물 - 반도체 필드 - 효과 트랜지스터)특히 Power Electronics에서 중추적 인 역할을합니다. 사용 가능한 수많은 MOSFET 모델 중에서 P55NF06은 고유 한 기능 조합으로 눈에 띄므로 광범위한 응용 프로그램에 적합합니다. 이 기사는 P55NF06 MOSFET의 세계를 깊이 파고 들어 기술 사양, 작업 원칙, 응용 프로그램 및 기타 유사한 장치에 대한 장점을 탐색합니다.

STP55NF06+BOM

P55NF06 N- 채널 전력 MOSFET 란 무엇입니까?

p55NF06은 N- 채널 전력 MOSFET입니다Stmicroelectronics에 의해 출시되었습니다. 25 ° C에서 정격 전압이 60V이고 연속 드레인 전류는 50a입니다. 매우 낮은 저항 (일반 값 0.018Ω)을 사용하면 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 빠른 스위칭 속도와 탁월한 동적 성능을 특징으로하며 모터 제어, DC -DC 변환기와 같은 높은 전류 및 고속 스위치 응용 프로그램에 적합합니다. -220으로 포장 된 열 소산 성능이 양호합니다. 높은 신뢰성으로 인해 연료 분사 시스템, ABS 및 에어백 시스템과 같은 자동차 전자 제품에 널리 사용됩니다.

P55NF06 MOSFET 핀아웃 구성

P55NF06 MOSFET기술 사양

P55NF06 MOSFET의 주요 기능

P55NF06 N- 채널 전력 MOSFET, Stmicroelectronics에 의해 생성 된, 고성능 응용 프로그램을 위해 설계되었습니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

낮은 저항 (RDS (on))

매우 낮은 일반적인 RDS (on)18 MΩ(VGS = 10V), 전도 손실 및 열 생성 최소화.

고전류 애플리케이션에서 효율적인 전력 처리를 가능하게합니다.

고전류 기능

연속 드레인 전류 (ID)50a모터 제어, DC-DC 컨버터 및 전원 공급 장치에 적합한 (25 ° C).

피크 전류를 최대로 처리 할 수 있습니다200a, 과도 부하에 대해 강력하게 만듭니다.

전압 등급

배수 소스 전압 (VDS) 등급60V, 전압 스파이크가있는 응용 프로그램에 안전 마진을 제공합니다.

빠른 스위칭 속도

낮은 게이트 전하 (QG ~ 72 NC) 및 짧은 상승/낙하 시간으로 PWM 회로의 빠른 스위칭이 가능합니다.

고주파 응용 프로그램 (예 : 최대 100kHz+를 전환)에 이상적입니다.

열 성능

열전도율이 우수한 To-220 패키지는 효율적인 열 소산을 가능하게합니다.

전력 소산 (PD)150W(적절한 방열판으로).

강화 된 견고성

유도 부하 하에서 안정적인 작동에 대한 Avalanche Energy Rat (EA).

과전류 및 과전압 조건에 대한 내장 보호.

논리 수준 호환

표준 로직 출력 (예 : 5V 마이크로 컨트롤러)과 호환되는 ~ 2-4V의 게이트 임계 값 전압 (VGS (th)).

P55NF06 등가 MOSFET

고전류 응용 분야의 경우 대체 할 수있는 다양한 MOSFET이 있습니다.P55NF06. 주목할만한 등가 모델에는 110N10, 65N06, 50N06, 75N06 및 80N06이 포함됩니다. 이 모델은 비슷한 전압 및 현재 처리 기능을 제공하므로 집중 전원 관리 작업에 적합합니다. 예를 들어, 전류 용량이 약간 낮아지면 50N06 및 65N06 모델은 전력 소비를 최적화하고 열 출력을 줄여 시스템 수명을 확장하고 효율성을 향상시킬 수 있으므로 이상적인 선택입니다.
다른 전압 임계 값이 필요한 응용 분야의 경우 또는 포장 제약 조건이있는 응용 분야의 경우 BR75N75, BR80N75 및 BUK7509-75A와 같은 모델이 이상적입니다. 이 MOSFET은 전력 처리 기능과 물리적 크기를 균형 잡아 성능을 손상시키지 않고 설계 유연성을 제공합니다. P55NF06이 제공하지 않을 수있는 특정 작동 특성 (예 : 다른 전압 처리 용량 또는 더 나은 열 관리)을 요구하는 응용 프로그램에 적합합니다.
매우 높은 주파수 또는 가혹한 열 조건에서 작동하는 응용 분야의 경우 IRF1405, IRF2807, IRF3205, IRF3256 및 IRF4410A와 같은 국제 정류기의 대체 제품을 고려할 수 있습니다. 이 MOSFET은 자동차 애플리케이션과 같은 가혹한 환경에서 신뢰성으로 유명합니다. IRF3205 및 IRF3256은 고 스트레스 응용 프로그램의 엄격한 작동 조건을 견딜 수 있도록 특별히 설계되었습니다.
스위칭 속도, 저항 값 또는 게이트 전하 특성의 미세 조정이 필요한 설계의 경우 IRFB3207, IRFB4710, IRFB7740 및 IRFZ44N과 같은 MOSFET은 다양한 옵션을 제공합니다. 이 모델을 통해 디자이너는 MOSFET을 특정 요구와 정확하게 일치시킬 수 있습니다.

P55NF06 MOSFET의 원리

P55NF06, N- 채널 MOSFET, GATE (G), 소스 (S) 및 드레인 (D)의 세 개의 터미널이 있습니다. 소스에 대한 게이트의 양의 전압은 전기장을 생성합니다. 이 필드는 소스에서 전자를 끌어 당겨 소스와 배수 사이에 N- 타입 채널을 형성합니다. 게이트 - 소스 전압 (VGS)이 ~ 3V 임계 값을 능가하면 채널 전도도가 점프되어 소스 전류 (ID) 흐름을 허용합니다. VGS가 해당 임계 값 아래에 머무르면 MOSFET은 드레인과 소스 사이의 전류가 거의 없습니다.

P55NF06 MOSFET 시뮬레이션 회로

ON -State에서는 드레인 소스 ON- 저항 (RDS (ON))는 약 0.018Ω입니다. 저항이 낮 으면 현재 전도가 효율적으로되어 전력이 열로 손실됩니다. 주어진 회로에서, 오른쪽 VGS가 Q1 (IRF1405, 유사하게 작동)에 도달하면 전류가 LED를 통해 흐를 수 있습니다.
또한 입력 커패시턴스 (CISS) 및 게이트 전하 (QG)가 상대적으로 낮습니다. 이것들은 빠르게 전환하는 데 도움이됩니다. CISS가 낮 으면 게이트 - 소스 커패시턴스 전하 및 배출이 빠르게 배출되어 ON -OFF 전환이 빠르며 고속 스피드 스위칭이 필요한 DC- DC 변환기와 같은 것들에 중요합니다. 이 작은 측면이 어떻게 MOSFET이 그 일을하게하기 위해 어떻게 협력하는지는 깔끔합니다.

P55NF06 MOSFET의 장단점

P55NF06 N- 채널 전력 MOSFET중간 전압, 고전류 응용 분야의 성능 균형과 다양성을 제공하지만 제한 사항도 있습니다. 주요 장단점은 다음과 같습니다.

프로

고전류 취급: 50a (25 ° C)의 연속 드레인 전류 (ID)와 최대 200a의 피크 전류를 사용하면 모터 드라이브 및 전력 변환기와 같은 고 부하 애플리케이션을 확실하게 지원합니다.

낮은 전도 손실: VGS = 10V에서 초 저항성 (RDS (ON) ≈ 18 MΩ)는 전도 중에너지 손실을 최소화하여 전반적인 시스템 효율성을 향상시킵니다.

중간 전압 등급: 60V 배수 소스 전압 (VDS)은 12V/24V 시스템 (예 : 자동차, 산업)에 적합한 전압 스파이크가있는 응용 프로그램에 안전한 마진을 제공합니다.

빠른 스위칭: 낮은 게이트 전하 (≈72 nc) 및 빠른 상승/낙하 시간은 DC-DC 변환기와 같은 고주파 PWM 회로에서 효율적인 작동을 가능하게합니다.

강력한 열 성능: TO-220 패키지는 탁월한 열 소산을 제공하여 적절한 열 싱크 싱크로 최대 150W 전력 소산을 지원하며 고전류 시나리오에 중요합니다.

눈사태 견고함: Avalanche Energy (EAS)의 평가로, 유도 부하 과도를 견딜 수있어 모터 제어 및 인버터 응용 분야의 신뢰성을 높입니다.

비용 효율적입니다: 성능과 경제성의 균형을 유지하여 산업 및 자동차 보조 시스템을위한 예산 친화적 인 선택입니다.

단점

제한된 전압 범위: 60V VDS 등급은 고전압 응용 분야 (예 : 48V+ 시스템)에서의 사용을 제한하며, 고전압 MOSFET (예 : 100V+)가 필요합니다.

논리 수준 최적화되지 않습니다: 10V 게이트 드라이브와 기능하지만 게이트 임계 값 (VGS (TH) = 2–4V)에는 실제 논리 수준 MOSFET과 달리 3.3V 로직으로 안정적인 작동을 위해 추가 게이트 드라이버가 필요할 수 있습니다.

패키지 제약 조건: TO-220 패키지는 열적으로 효율적이지만 표면 마운트 대안 (예 : D2PAK)보다 부피가 크며 공간 제한 설계에서의 사용을 제한합니다.

일부 대안보다 게이트 전하가 높습니다: 최신 MOSFET과 비교할 때 게이트 전하 (72 NC)는 중간 정도이며, 이는 초고 주파수 (예 :> 200kHz) 응용 분야의 스위칭 효율을 약간 줄일 수 있습니다.

과전압 스파이크에 대한 민감도: 60V 외에도 보호가 부족하여 대규모 전압 과도 (예 : 중공업 기계)가 발생하기 쉬운 환경에서 외부 클램핑 회로가 필요합니다.

P55NF06 MOSFET 응용 프로그램

60V 전압 등급 및 50A 연속 전류 기능을 갖는 N- 채널 전력 MOSFET 인 P55NF06은 낮은 방출, 빠른 스위칭 속도 및 강력한 성능으로 인해 다양한 고전류, 중간 전압 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 주요 응용 프로그램 시나리오에는 다음이 포함됩니다.

모터 제어 시스템: DC 모터, 브러시리스 DC 모터 (BLDC) 및 산업 장비, 로봇 공학 및 자동차 보조 시스템에서 스테퍼 모터를 운전하는 데 이상적입니다. 전류 처리 용량은 하중 변동에서도 안정적인 작동을 보장합니다.

전원 공급 장치 및 컨버터: DC-DC Buck/Boost Converter, 전압 조정기 및 소비자 전자 제품, 산업 기계 및 배터리 구동 장치를위한 SMP (Switched-Mode 전원 공급 장치)에 사용됩니다. 최소한의 에너지 손실로 전력 변환을 효율적으로 처리합니다.

자동차 전자 제품: 전기 파워 스티어링, 조명 제어 및 배터리 관리 시스템 (BMS)과 같은 자동차 서브 시스템에 적용됩니다. 견고한 설계는 차량의 가혹한 전기 및 열 환경을 견딜 수 있습니다.

인버터와 파워 인버터: DC 전원 (배터리 또는 태양 전지판에서)을 AC로 변환하는 소규모 인버터에 적합합니다.

배터리 충전 시스템: 전기 도구, EV 보조 배터리 및 에너지 저장 시스템 용 배터리 충전기에 통합되어 충전 전류 관리 및 안전한 작동 보장.

로드 스위치 및 보호 회로: 전력 분배 회로에서 고전류로드 스위치로 기능하며, 빠른 스위치로 오버 커런트 또는 단락 조건에 대한 빠른 응답을 가능하게하여 다운 스트림 구성 요소를 보호합니다.

산업 자동화: PLC (Programmable Logic Controllers), 모터 드라이브 및 센서 모듈에 사용되며, 공장 자동화 설정에서 안정적인 전원 스위칭을 제공합니다.

다른 MOSFET과의 비교 분석

P55NF06 MOSFET매개 변수 및 성능과 관련하여 자체 장단점이 있습니다. 다른 MOSFET에 쌓이면 상황이 흥미로워집니다. 예를 들어 2N7002와 같은 저전류를 가져 가십시오. 예를 들어, 주로 소규모 스위칭을위한 것입니다. 그러나 P55NF06은 50A를 지속적으로 처리 할 수 있으며 이는 큰 도약입니다. 따라서 모터 제어 또는 Beefy DC-DC 컨버터와 같은 고전류 작업에 더 좋을 수 있습니다.
그런 다음 IRF840과 같은 고전압 MOSFET이 있으며 500V가 소요될 수 있습니다. P55NF06은 60V에서 최대를 얻으므로 고전압 설정에서 깊이가 떨어집니다. 그러나 12V 또는 24V 시스템에서? 그것은 빛납니다. 저항성은 고전압 유형보다 낮습니다. 저전압과 고전류를 다룰 때 큰 플러스입니다.
IRLZ44N과 같은 논리 수준의 MOSFETS는 다른 이야기입니다. 그들은 약 5V 정도의 낮은 게이트 전압으로 작동하여 마이크로 컨트롤러에 매우 편리합니다. p55NF06은 마이크로 컨트롤러에 의해서도 구동 될 수 있지만 완전히 켜지려면 약 10V가 필요합니다. 그것은 정직하게 IRLZ44N에 비해 약간의 번거 로움입니다.
SIC MOSFET C2M0080120D와 같은 고주파 전문가는 자신의 리그에 있습니다. 그들은 작은 스위칭 손실을 가지고 있으며 수백 킬로 헤르츠 이상에서 실행할 수 있습니다. P55NF06은 충분히 빠르게 전환되지만 게이트 충전은 더 높은 쪽입니다. 최대 100kHz와 같은 일반적인 고주파제에 대해서는 괜찮지 만 매우 높은 주파수 시나리오에서는 괜찮습니까? 그리 많지 않습니다.
비슷한 등급의 MOSFETS (50N06, 65N06)에서도 P55NF06은 자체적으로 보유하고 있습니다. 50N06은 50A 전류와 일치하지만 P55NF06은 저항성이 낮으므로 전력 낭비가 줄어 듭니다. 65N06은 65A를 처리 할 수 있지만, 저항은 약간 높습니다. 따라서 전반적으로 P55NF06은 이러한 경우 더 효율적입니다.

STP55NF06 패키지

STP55NF06 MOSFET여러 패키지 유형으로 제공됩니다. 가장 일반적인 것은 To-220 패키지입니다. 이 패키지는 설치하기 쉽고 열이 좋은 소실 성능을 갖습니다. 또한 D²PAK 및 TO-220FP 형식으로 포장 될 수도 있습니다. D²PAK 패키지는 경우에 따라보다 컴팩트 한 레이아웃을 제공 할 수 있으며, 이는 공간이 제한된 응용 프로그램에 적합합니다. TO -220FP 패키지는 열 - 소산 및 설치의 고유 한 특성을 가질 수 있지만 실제 제품 설계에 따라 특정 성능을 결정해야합니다.

SIC의 뜨거운 판매 제품

71421LA55J8             UPD44165184BF5-E40-EQ3-A      SST39VF800A-70-4C-B3KE           IS66WV1M16DBLL-55BLI-TR       AS4C32M16SB-7BIN      W25Q16FWSNIG

AS7C34098A-20JIN        752369-581-C                 W957D6HBCX7I TR            IS61LPS12836EC-200B3LI           MX25L12875FMI-10G            QG82915PL

제품 정보가 있습니다Sic Electronics Limited. 제품에 관심이 있거나 제품 매개 변수가 필요한 경우 언제든지 온라인으로 문의하거나 이메일을 보내주십시오 : sales@sic-chip.com.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. P55NF06 MOSFET의 최대 드레인 소스 전압 (VDS)은 얼마입니까?
P55NF06 MOSFET의 최대 드레인 소스 전압 (VDS)은 60 볼트입니다. 이것은 드레인과 소스 단자 사이에 안전하게 적용될 수있는 전압의 절대 한계입니다. 60V 이상으로 이동하면 장치가 즉시 실패 할 가능성이 높으므로 회로 설계 에서이 문제를 해결해야합니다.
2. 온도는 P55NF06 MOSFET의 성능에 어떤 영향을 미칩니 까?
온도가 상승하면이 MOSFET은 성능이 저하되기 시작합니다. 저항성이 증가하여 전력 소산이 높아지고 현재 운반 용량은 타격을받습니다. 장기적으로 실행하는 것은 성능에 나쁘지 않습니다. 장치의 느린 죽음과 같습니다. 수명이 크게 단축됩니다. 따라서 열 관리를 권리하는 것은 협상 할 수 없습니다.
3. P55NF06 MOSFET을 처리하고 설치할 때 어떤 예방 조치를 취해야합니까?
이 부분을 처리하고 설치할 때 반드시 반드시 조치가 필요합니다. ESD 손목 밴드 또는 안티 스틱 매트를 사용하십시오. 스틱 전기는 순간적으로 튀길 수 있으며, 이는 총 폐기물입니다. 또한 리드를 너무 세게 구부리지 말고 납땜 온도를 보지 마십시오. 물리적 또는 열 손상은 조심스럽게 피하기 쉽습니다.
4. P55NF06 MOSFET이 마이크로 컨트롤러에 의해 직접 구동 될 수 있습니까?
기술적으로, 예 - 마이크로 컨트롤러의 출력 전압이 MOSFET의 게이트 임계 값 (일반적으로 2-4V)을 포함하는 경우. 그러나 고주파 또는 고전류 앱의 경우 게이트 드라이버가 더 좋습니다. 그것 없이는 마이크로 컨트롤러가 MOSFET을 효율적으로 운전하여 전환을 늦추고 성능을 아끼는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. Kinda는 목적을 물리칩니다.
5. P55NF06 MOSFET은 유도 부하를 어떻게 처리합니까?
유도 부하 (모터 또는 변압기와 같은)를 처리 할 수 있지만 캐치가 있습니다. 유도 부하를 스위칭하면 MOSFET을 날려 버릴 수있는 전압 스파이크가 생성됩니다. 수정? 프리 휠링 다이오드를 추가하여 스파이크를 클램핑하십시오. 이것을 건너 뛰면 튀긴 장치를 요구합니다. 간단합니다.
6. P55NF06 MOSFET의 입력 커패시턴스 (CISS)는 무엇입니까?
전형적인 입력 커패시턴스 (CISS)는 약 1350 pf입니다. 이는 고주파 전환에 많은 중요합니다. 더 높은 커패시턴스는 게이트 충전/배출을 속도로 떨어 뜨려 스위칭 속도를 낮 춥니 다. 따라서 드라이버 회로는이를 설명해야합니다.
7. P55NF06 MOSFET의 오른쪽 방열판을 선택하는 방법은 무엇입니까?
장치의 실제 전력 소실을 계산하여 시작하십시오. 그런 다음 MOSFET을 안전한 작동 온도 범위 내에 유지하여 그 열을 처리 할 수있는 히트 싱크를 선택하십시오. 여기에서 난방을 훑어 보면 신인 움직임이 있습니다. 오버 헤어링은 일정한 문제를 일으킬 것입니다.
8. P55NF06 MOSFET에 어떤 보호 회로가 권장됩니까?
과전압, 과전류 및 과도한 보호는 기본입니다. 또한 고속 스위칭은 전압 스파이크를 생성 할 수 있으므로 Snubber 회로 (RC 또는 RCD 네트워크와 같은)를 추가하면이를 억제 할 수 있습니다. 이것을 건너 뛰면 MOSFET이 예기치 않게 실패 할 수 있습니다.
9. 사용하기 전에 P55NF06 MOSFET의 기능을 테스트하는 방법은 무엇입니까?
멀티 미터는 빠른 점검을 위해 작동합니다. 게이트 소스는 열린 것을 읽어야하며 배수 소스도 게이트 전압없이 열려야합니다. 충분한 게이트 전압을 적용하면 배수 소스가 저항이 낮은 상태로 수행해야합니다. 마음의 평화의 경우 간단한 회로에서 빠른로드 테스트를 확인하여 스위칭 동작을 확인하는 것이 현명합니다. 미안보다 안전합니다.
10. P55NF06 MOSFET의 일반적인 실패 모드는 무엇입니까?
일반적인 방법은 실패합니다 : 열 과부하 (불량 히트 싱킹), Gate Oxide Breakdown (과도한 게이트 소스 전압) 또는 전압 스파이크가 등급을 초과합니다. 이러한 고장은 일반적으로 영구적이므로 부품을 교체하는 것보다 디자인이 좋은 것을 방지하는 것이 훨씬 쉽습니다.