ST STL13N65M2

STL13N65M2 — обзор продукта

STL13N65M2 — высоковольтный силовой MOSFET с N-каналом производства STMicroelectronics (ST). Номинальное напряжение сток–исток Vdss составляет 650V, непрерывный ток стока Id — 6.5A. Типичное сопротивление открытого канала RDS(on) — 475mΩ при Vgs=10V; заряд затвора Qg≈17nC при 10V; входная ёмкость Ciss≈590pF, выходная Coss≈27.5pF, ёмкость обратной передачи Crss≈1.1pF. Диапазон рабочих температур: −55℃…+150℃. Корпус PowerFlat™ (5×6) HV, плоский, 8-выводный, с открытой теплоотводящей площадкой.

Электрические характеристики и особенности проектирования

Класс напряжения 650V подходит для сетевых источников питания и других применений с широким перепадом напряжения.

RDS(on)=475mΩ указано при напряжении затвора 10V. Для высоковольтных применений с небольшим током это значение может быть приемлемым; при больших токах следует оценить потери проводимости и нагрев. Пороговое напряжение затвора Vgs(th)=4V при 250µA; для достижения низкого RDS(on) рекомендуется стандартное управление затвором напряжением 10V.

Заряд затвора Qg≈17nC и параметры Coss и Ciss влияют на энергию управления и потери при переключении. С ростом частоты переключения увеличиваются потери управления, поэтому следует учитывать возможности драйвера и бюджет мощности. Небольшое значение Crss помогает снизить влияние эффекта Миллера на управление затвором.

Корпус и теплоотвод

Корпус PowerFlat (5×6) HV оснащён открытой теплоотводящей площадкой (EP), которая позволяет отводить тепло через большую площадь меди на PCB. Номинальная рассеиваемая мощность Pd=52W указана для типовых тепловых условий; фактический теплоотвод зависит от конструкции PCB, включая площадь медных участков, переходные отверстия, соединение с тепловыми слоями и условия охлаждения окружающим воздухом.

Для проектирования рекомендуется предусмотреть достаточную площадь меди под корпусом и тепловые переходные отверстия, оценить температуру перехода и тепловое сопротивление при высокой мощности, а также обеспечить, чтобы температура перехода не превышала допустимое значение (верхняя граница рабочей температуры 150℃). Следует предусмотреть соответствующее охлаждение и защитные схемы, включая тепловое отключение и защиту от перегрузки по току.

Типовые области применения

• Сетевые импульсные источники питания, включая первичный ключ в обратноходовых и прямоходовых преобразователях, а также главные ключи адаптеров.
• Вспомогательные ключи или каскады небольшой мощности в схемах коррекции коэффициента мощности (PFC).
• Драйверы люминесцентных ламп и LED, электронные балласты, маломощные высоковольтные ключи в бытовой технике.
• Применения, требующие стойкости к напряжению 650V, тока порядка нескольких ампер и плоского корпуса для монтажа на поверхность.

Рекомендации по выбору и использованию

При чувствительности к рабочему току или потерям проводимости следует рассмотреть компоненты с меньшим RDS(on) либо параллельное включение нескольких кристаллов. Драйвер затвора должен обеспечивать достаточный ток для быстрого заряда и разряда Qg; также следует учитывать энергию управления и требования по электромагнитным помехам (EMI). При высокочастотном переключении необходимо оценить вклад Coss и Qg в потери; при необходимости можно применить мягкое переключение или снабберную цепь. Тепловой дизайн PCB и качество пайки теплоотводящей площадки существенно влияют на срок службы и надёжность компонента.

STL13N65M2 сочетает высокое допустимое напряжение и способность работать со средними токами. Корпус PowerFlat подходит для низкопрофильного поверхностного монтажа и отвода тепла через PCB. Компонент предназначен для компактных и чувствительных к стоимости импульсных схем, где требуется высокое напряжение; при выборе следует учитывать ток, частоту переключения и условия охлаждения.