FDP054N10 ترانزیستور DIP
ماسفت FDP054N10
FDP054N10 یک ماسفت قدرت N-Channel از خانواده PowerTrench شرکت Fairchild Semiconductor است که امروزه تحت برند ON Semiconductor شناخته می‌شود. این قطعه برای مدارهای قدرت، سوئیچینگ سریع و کاربردهایی طراحی شده است که مقاومت روشن پایین و قابلیت عبور جریان بالا اهمیت دارد.
این ماسفت دارای ولتاژ Drain-Source برابر 100 ولت است و دیتاشیت، جریان Drain تا 144 آمپر را در شرایط مشخص حرارتی اعلام می‌کند. همچنین مقاومت روشن آن حداکثر 5.5 میلی‌اهم در VGS=10V و ID=75A است. به همین دلیل، FDP054N10 می‌تواند در مسیرهای توان با جریان بالا افت توان مناسبی ایجاد کند.
از طرف دیگر، فناوری PowerTrench برای کاهش RDS(on) و بهبود عملکرد سوئیچینگ طراحی شده است. بنابراین، این قطعه در منابع تغذیه، مدارهای حفاظت باتری، کنترل موتور و سیستم‌های UPS کاربرد داشته است.
مشخصات فنی FDP054N10
| ویژگی |
مشخصات |
| شماره قطعه |
FDP054N10 |
| نوع قطعه |
MOSFET قدرت |
| نوع کانال |
N-Channel |
| فناوری |
PowerTrench |
| ولتاژ Drain-Source |
100V |
| جریان Drain پیوسته |
144A در TC=25°C، محدودشده توسط سیلیکون |
| جریان Drain محدودشده توسط پکیج |
120A در TC=25°C |
| جریان Drain در TC=100°C |
102A |
| جریان پالسی Drain |
576A |
| RDS(on) حداکثر |
5.5mΩ در VGS=10V و ID=75A |
| RDS(on) تیپیک |
4.6mΩ در VGS=10V و ID=75A |
| ولتاژ Gate-Source |
±20V |
| ولتاژ آستانه Gate |
حداکثر 4.5V در ID=250µA |
| توان تلفاتی |
263W در TC=25°C |
| انرژی تک‌پالس Avalanche |
1153mJ |
| dv/dt |
6V/ns |
| دمای کاری پیوند |
-55 تا +175°C |
| مقاومت حرارتی Junction-to-Case |
حداکثر 0.57°C/W |
| پکیج |
TO-220 |
| نوع نصب |
Through-Hole |
مقادیر جریان و توان بالا به شرایط حرارتی وابسته هستند؛ بنابراین نباید عدد 144A را به‌عنوان جریان قابل استفاده در هر شرایطی در نظر گرفت. دیتاشیت همچنین مقدار 120A را به‌عنوان محدودیت ناشی از پکیج مشخص می‌کند.
مقاومت روشن پایین FDP054N10
یکی از ویژگی‌های مهم FDP054N10 مقدار پایین مقاومت Drain-Source در حالت روشن است. مقدار RDS(on) تیپیک قطعه در شرایط VGS=10V و ID=75A حدود 4.6 میلی‌اهم است و مقدار حداکثر آن 5.5 میلی‌اهم اعلام شده است.
در نتیجه، هنگام عبور جریان بالا، تلفات هدایتی ماسفت می‌تواند نسبتاً پایین باشد. البته تلفات واقعی به جریان، دمای پیوند و شرایط تحریک Gate بستگی دارد. به همین دلیل، طراحی حرارتی مناسب همچنان اهمیت زیادی دارد.
همچنین، باید توجه کرد که مقدار RDS(on) در VGS=10V مشخص شده است. بنابراین، برای دستیابی به مقاومت روشن پایین، مدار درایور Gate باید بتواند ولتاژ مناسب را تأمین کند.
جریان بالای Drain
FDP054N10 برای کاربردهای جریان بالا طراحی شده است. دیتاشیت مقدار 144 آمپر را برای جریان پیوسته در TC=25°C و با محدودیت سیلیکون ارائه می‌کند. با این حال، وقتی محدودیت ناشی از پکیج را در نظر بگیریم، مقدار 120 آمپر نیز ذکر شده است.
علاوه بر این، در TC=100°C جریان پیوسته به 102 آمپر کاهش می‌یابد. بنابراین، افزایش دمای بدنه و اتصال مستقیماً روی ظرفیت جریان قطعه تأثیر می‌گذارد.
جریان پالسی Drain نیز در شرایط تعیین‌شده به 576 آمپر می‌رسد. این مقدار فقط برای شرایط پالسی مشخص در دیتاشیت معتبر است و نباید آن را جریان کاری دائمی در نظر گرفت.
ولتاژ و درایو Gate
حداکثر ولتاژ قابل تحمل بین Gate و Source در FDP054N10 برابر ±20 ولت است. بنابراین، مدار کنترل Gate باید از عبور ولتاژ بیشتر از این محدوده جلوگیری کند.
از طرف دیگر، ولتاژ آستانه Gate-Source حداکثر 4.5 ولت در جریان آزمون 250 میکروآمپر اعلام شده است. با این حال، این مقدار به معنی روشن‌شدن کامل ماسفت در 4.5 ولت نیست. برای دستیابی به RDS(on) مشخص‌شده، دیتاشیت شرایط VGS=10V را در نظر گرفته است.
بنابراین، اگر قرار است FDP054N10 با میکروکنترلر یا مدار منطقی راه‌اندازی شود، باید مشخصات واقعی RDS(on) در ولتاژ Gate موردنظر بررسی شود.
سرعت سوئیچینگ FDP054N10
FDP054N10 با فناوری PowerTrench ساخته شده و برای عملکرد سوئیچینگ سریع طراحی شده است. همچنین، ساختار ترانزیستور به‌گونه‌ای انتخاب شده که علاوه بر مقاومت روشن پایین، قابلیت سوئیچینگ مناسبی داشته باشد.
به همین دلیل، این ماسفت در مدارهایی مانند یکسوسازی سنکرون، منابع تغذیه مخابراتی و سرور، مدارهای باتری و کنترل موتور کاربرد دارد. در نتیجه، می‌توان آن را برای طیف متنوعی از تجهیزات الکترونیک قدرت در نظر گرفت.
کاربردهای FDP054N10
مهم‌ترین کاربردهای این ماسفت عبارت‌اند از:
- منابع تغذیه سوئیچینگ
- یکسوسازی سنکرون
- منابع تغذیه ATX
- منابع تغذیه سرور
- منابع تغذیه مخابراتی
- مدارهای حفاظت باتری
- درایو موتور
- سیستم‌های UPS
- مبدل‌های DC-DC
- اینورترهای کوچک خورشیدی
- مدارهای کنترل بار با جریان بالا
سازنده نیز یکسوسازی سنکرون برای منابع تغذیه ATX، سرور و مخابرات، حفاظت باتری، درایو موتور، UPS و میکرواینورتر خورشیدی را به‌عنوان کاربردهای این قطعه معرفی کرده است.
پکیج FDP054N10
این ماسفت در پکیج TO-220 سه‌پایه عرضه شده است. پکیج TO-220 امکان نصب Through-Hole را فراهم می‌کند و برای استفاده همراه با هیت‌سینک مناسب است.
از آنجا که توان تلفاتی اسمی قطعه در TC=25°C به 263 وات می‌رسد، در کاربردهای جریان بالا باید انتقال حرارت به‌درستی انجام شود. همچنین، مقدار مقاومت حرارتی Junction-to-Case حداکثر 0.57°C/W است.
بنابراین، استفاده از هیت‌سینک مناسب، خمیر حرارتی و نصب صحیح قطعه می‌تواند نقش مهمی در حفظ دمای کاری داشته باشد.
انرژی Avalanche
FDP054N10 قابلیت تحمل انرژی تک‌پالس Avalanche تا 1153 میلی‌ژول را در شرایط مشخص دیتاشیت دارد. این ویژگی در مدارهایی که امکان ایجاد ولتاژهای گذرا وجود دارد، اهمیت پیدا می‌کند.
با این حال، مقدار Avalanche نباید به‌عنوان مجوز برای اعمال مداوم شرایط گذرا در نظر گرفته شود. در طراحی حرفه‌ای، بهتر است مدارهای Snubber، TVS یا سایر روش‌های محدودکردن ولتاژ نیز بر اساس شرایط واقعی بررسی شوند.
وضعیت تولید FDP054N10
یک نکته مهم برای خرید FDP054N10، وضعیت چرخه عمر این قطعه است. طبق اطلاعات فعلی توزیع‌کنندگان، این مدل Obsolete محسوب می‌شود و تولید آن متوقف شده یا در مسیر توقف تولید قرار دارد. بنابراین، موجودی بازار ممکن است به قطعات قدیمی یا موجودی انبار محدود شود.
به همین دلیل، هنگام خرید عمده باید اصالت قطعه، تاریخ تولید، بسته‌بندی و منبع تأمین را با دقت بیشتری بررسی کرد.
جایگزین FDP054N10
برای جایگزینی FDP054N10 باید چند پارامتر را هم‌زمان بررسی کرد. ولتاژ 100V، جریان موردنیاز، RDS(on)، ولتاژ Gate، بار گیت، پکیج و مشخصات حرارتی مهم‌ترین موارد هستند.
برخی توزیع‌کنندگان، قطعاتی مانند IRFB4310ZPBF را به‌عنوان جایگزین FDP054N10 معرفی می‌کنند. با این حال، جایگزینی را نباید فقط بر اساس جریان و ولتاژ انجام داد؛ مشخصات Gate، RDS(on)، سرعت سوئیچینگ و پین‌آوت نیز باید با مدار مقایسه شوند.
جمع‌بندی
FDP054N10 یک ماسفت قدرت N-Channel، 100 ولت با RDS(on) حداکثر 5.5 میلی‌اهم است. این قطعه قابلیت عبور جریان بالا دارد و دیتاشیت جریان 144A را در شرایط TC=25°C و جریان 120A را با محدودیت پکیج در همان دما مشخص می‌کند.
فناوری PowerTrench، مقاومت روشن پایین و قابلیت سوئیچینگ سریع، FDP054N10 را برای منابع تغذیه، یکسوسازی سنکرون، حفاظت باتری، کنترل موتور و UPS مناسب کرده است.
در نهایت، هنگام استفاده از این ماسفت باید به ولتاژ Gate، جریان واقعی، RDS(on)، دمای کاری و خنک‌کاری توجه کنید. همچنین، به دلیل وضعیت فعلی Obsolete/End of Life، بررسی اصالت و انتخاب جایگزین مناسب برای خریدهای جدید اهمیت ویژه‌ای دارد.
https://electronicsigma.com/2024/05/21/%d8%aa%d8%b1%d8%a7%d9%86%d8%b2%db%8c%d8%b3%d8%aa%d9%88%d8%b1
http://www.torob.com
