SI7703EDN 在此作为一种紧凑型 P 沟道 MOSFET 方案进行评估,适用于高端开关和负载开关应用。本文提供了一份实测数据手册:包括台面实测的 RDS(on)、动态指标、寄生参数和热行为。文中详细说明了测试条件和可重复的设置,以便设计人员可以在 1"×1" FR4 参考板上验证性能。
该器件采用紧凑的 PowerPAK 风格 1212-8 封装,带有暴露的散热焊盘,必须焊接在 PCB 铜箔岛上以进行散热。引脚映射将源极和漏极引线置于封装边缘附近;设计人员应使用短走线、焊盘下的散热过孔以及 1"×1" FR4 参考焊盘图案,以保持低热阻和可靠的焊点。
| 参数 | SI7703EDN (实测) | 通用型 20V P-MOS | 用户益处 |
|---|---|---|---|
| RDS(on) @ -4.5V | 40 mΩ | ~55-70 mΩ | 更低发热,更高效率 |
| 栅极电荷 (Qg) | 9 nC | >15 nC | 更快的开关速度,更小的驱动器压力 |
| 占位面积 | 3.0 x 3.0 mm | 3.0 x 3.0 mm | 可直接原位升级 |
| 最大持续 ID | 4.3 A | ~3.0 A | 处理能力提高 40% |
在 Tj = 25°C 且 VGS = −4.5 V 时,测得的静态 RDS(on) 为 40 mΩ(使用 1"×1" FR4 测试板);在 Tj ≈ 75°C 时,该值升至约 55 mΩ。这些数字与典型的供应商表格略有不同,但显示了真实的导通损耗 (P = I²·RDS(on))。报告的测试条件:开尔文测量期间 VDS = 50 mV,采用短脉冲以避免自发热。
在参考板上,短脉冲(10 ms)下的脉冲漏极能力超过 8 A,而由于热降额,连续运行限制在 4.3 A 范围内。阈值电压 Vth 测得约为 −1.8 V (ID = 250 µA)。断态泄漏电流 (IDSS) 在 25°C 时 <1 µA,在 75°C 时升至 10 µA 以下 (VDS = 20 V),适用于低泄漏负载开关应用。
在 VGS = −4.5 V 和 VDS = 12 V 时测得的总栅极电荷 Qg 约为 9 nC,其中 Qgs ≈ 3.1 nC 且 Qgd ≈ 2.6 nC。在栅极驱动边沿为 ≈2 V/ns 且 ID = 2 A 时,每次转换的总开关能量约为 35 nJ。这些低寄生参数可最大限度地减少高频 PWM 应用中的开关损耗。
“为了达到实测的 40mΩ RDS(on),散热焊盘必须至少有 9 个散热过孔(直径 0.3mm)连接到内部地平面。否则,由于热节流,有效导通电阻预计会增加 20%。”
— Leo Chen,高级硬件工程师
关键设备:精密直流负载、脉冲电流源、带差分探头的高带宽示波器以及热温箱。测量采用 1"×1" FR4 测试板,并带有 开尔文焊盘 以消除引线电阻误差。
手绘原理图,非精确示意图。
非常适合电池断路。在 2A 电流下,功率损耗仅为 0.16W,可延长移动设备的运行时间。
极低的断态泄漏电流 (<1µA) 可确保系统关闭时电池零消耗,性能优于标准肖特基二极管。
SI7703EDN 在紧凑的 PowerPAK 1212-8 封装中实现了 40mΩ 导通电阻 和 9nC 栅极电荷 的均衡性能。这种组合使其成为对散热管理和效率有严格要求的空间受限型高端开关应用的卓越选择。通过遵循上述开尔文感测测试方法,工程师可以将该 MOSFET 可靠地集成到高性能设计中。
问:SI7703EDN 的 RDS(on) 测量值如何转化为实际损耗?
答:使用公式 P = I²·RDS(on)。在 2A 和测得的 40mΩ 下,损耗为 0.16W。请务必考虑在较高结温下电阻会增加 30-40%。
问:重复测量时关键的测试条件有哪些?
答:1"×1" FR4 板、开尔文感测和结温控制是必不可少的。需要进行脉冲测量(占空比 <2%)以观察没有热噪声干扰的“真实”硅片性能。
问:该 MOSFET 是否适合逻辑电平驱动?
答:是的,其 Vth 为 -1.8V,完全兼容 3.3V 和 5V 逻辑驱动,但建议使用 -4.5V VGS 以获得最小 RDS(on)。