XNRUSEMI XR2313L

Обзор XR2313L

XR2313L — траншейный MOSFET с P-каналом и высокой плотностью ячеек в корпусе SOT23-3L, предназначенный для синхронных понижающих преобразователей и коммутации питания. При низком напряжении управления затвором обеспечивает низкое сопротивление открытого канала и умеренный заряд затвора, что подходит для компактных источников питания и портативных устройств.

Основные характеристики

Тип: MOSFET с P-каналом, для верхнего ключа и коммутации нагрузки
Напряжение сток–исток Vdss: 18 V
Непрерывный ток стока Id: 9 A (зависит от условий импульсного режима и тепловых ограничений корпуса)
Сопротивление открытого канала RDS(on): 17 mΩ @ |Vgs|=4.5 V (тип.)
Пороговое напряжение |Vgs(th)|: около 1 V (тип.)
Полный заряд затвора Qg: 8.8 nC @ 4.5 V
Входная емкость Ciss: 830 pF; емкость обратной передачи Crss: 85 pF
Рассеиваемая мощность Pd: 1.31 W (ограничение корпуса)
Рабочая температура: от -55 ℃ до +150 ℃
Соответствует RoHS.

Электрические параметры и особенности

При токе 9 A падение постоянного напряжения составляет около V = I·RDS(on) = 9 A × 0.017 Ω ≈ 0.153 V, а потери проводимости — около Pcond = I²·RDS(on) ≈ 1.38 W. Типичное значение Pd для корпуса SOT23 составляет 1.31 W, поэтому при проектировании следует учитывать тепловое ограничение и отводить тепло через печатную плату.

Потери управления затвором оцениваются как Pg ≈ Qg × Vdrive × f. При |Vdrive|=4.5 V и частоте переключения f = 500 kHz получается Pg ≈ 8.8 nC × 4.5 V × 500 kHz ≈ 19.8 mW. Следует также учитывать потери при переходных процессах и эффект Миллера, обусловленный Crss.

Crss = 85 pF указывает на связь по эффекту Миллера во время переключения; скорость фронтов и возможности драйвера влияют на потери и электромагнитные помехи.

Типовые применения

Синхронные понижающие преобразователи, верхний ключ или низкомощный синхронный выпрямитель
Коммутация линии питания и нагрузки, защита от обратной полярности
Управление питанием аккумуляторных и портативных устройств
Преобразование уровней и маломощные модули управления питанием

Корпус и теплоотвод

Компактный корпус SOT23-3L ограничивает отвод тепла. Для снижения теплового сопротивления между переходом и окружающей средой рекомендуется использовать на печатной плате медные полигоны большой площади и тепловые переходные отверстия.

Для частых или длительных режимов с большим током следует увеличить площадь меди под компонентом и вокруг него, предусмотреть тепловые переходы к внутренним и нижним слоям и снизить допустимый непрерывный ток с учетом нагрева. Температура перехода должна оставаться в пределах номинального диапазона.

Рекомендации по проектированию

Управление: затвор P-канального MOSFET обычно управляется отрицательным напряжением относительно истока. Для верхнего ключа следует обеспечить напряжение около -4.5 V относительно истока, чтобы получить минимальное RDS(on).

Разводка: силовые дорожки следует делать короткими и широкими, а дорожку затвора размещать вдали от узла переключения для уменьшения шумовой связи. Небольшой резистор затвора и конденсатор развязки могут подавлять звон.

Защита: при риске выбросов напряжения или высокого dv/dt можно использовать TVS, RC-цепь или ограничительный резистор затвора.

Надежность и соответствие требованиям

XR2313L соответствует требованиям RoHS. Для ответственных применений рекомендуется провести системные испытания на термоциклирование и циклическую нагрузку по мощности.

XR2313L сочетает низкое RDS(on) и умеренный заряд затвора в компактном корпусе SOT23; при применении следует учитывать тепловые ограничения корпуса и влияние эффекта Миллера на потери переключения.