Характеристики, аналоги, распиновки и datasheet
IRF3205 — это мощный N-канальный полевой транзистор (MOSFET). Его предназначение заключается в использовании в схемах регуляторов мощности, высокочастотных импульсных источников питания, преобразователей, звуковых усилителей и прочего. Его главная особенность, которая выделяет его на рынке — крайне низкое сопротивление в его открытом состоянии. Оно составляет всего около 0.008 Ом. Именно поэтому его удобно использовать при создании преобразователей постоянного тока.
Помимо прочего, он относится к так называемым Power MOSFET, что означает большую толщину оксида кремния внутри на его затворе. Такое отличие позволяет ему выдерживать высокие выходные нагрузки. Благодаря параметрам этого транзистора, его используют как радиолюбители, так и промышленности. В производстве он используется при создании инверторов, электрического инструмента для коммутации цепей в них. А также зачастую пользуется спросом у автопроизводителей, если у них появляется необходимость в управлении цепями с большим током и относительно небольшим напряжением.
Высокая стойкость к нагрузкам, быстрое переключение и полные лавинные параметры, указанные в datasheet, делают его наиболее востребованным вариантом для большинства проектов.
Устройство IRF3205
Устройство и работа данного транзистора не имеет никаких отличий от устройств и работ других n-канальных МОП-транзисторов.
При подаче положительного напряжения между контактом затвора и истока между подложкой и контактом затвора образуется поперечное электрическое поле. Это поле притягивает отрицательно заряженные электроны к поверхностному слою диэлектрика. В результате такого заряда, в этом слое образуется некая область проводимости — так называемый “канал”.
Стоит заметить, что заряд накапливается, в своего рода, электрическом конденсаторе, состоящем из электрода затвора и подложки с диэлектриком. В этом конденсаторе обкладки — металлический вывод затвора и область подложки, а изоляторы — диэлектрики, состоящие из оксида кремния. Именно исходя из характеристик этого конденсатора и складывается параметр емкости затвора транзистора.
Размеры IRF3205
Такого вида транзисторы зачастую отличаются между собой толщиной и другими размерами. Чтобы не допустить какие-либо ошибки, производители всегда указывают точные габариты в datasheet компонента. Также они учитывают производственные процессы и отмечают допуски.
Исходя из этих размеров, Вы можете рассчитать правильное положение транзистора на плате и в корпусе и подобрать подходящий радиатор.
Характеристики IRF3205
- Постоянный максимальный ток на коллектора при 10В и 25C — 110А
- Постоянный максимальный ток на коллекторе при 10В и 100C — 80А
- Максимальный ток при импульсном режиме — 390А
- Максимальное напряжение на канале сток-исток — 55В
- Напряжение для открытия — 2-4В
- Максимальное напряжение на затворе — ±20В
- Сопротивление канала сток-исток — 8 мОм
- Емкость затвора — ±3200 пФ
- Время открытия — ±14 нс
- Время закрытия — ±50 нс
- Максимальная мощность рассеивания — 200 Вт
- Диапазон рабочих температур — -55-175C
- Температура пайки (до 10 секунд) — 300C
Отдельное замечание по поводу максимального тока на коллекторе.
Официально указанные 110 Ампер — это действительно максимальная сила тока для кристалла, но к нему он идет по тонкой проволочке от контакта истока. Она может выдержать максимум 75А. Это ограничение носит название “Максимальный ток корпуса”.
Если Вам необходимы полные характеристики и графики зависимости, то найти Вы их сможете в официальном datasheet.
Виды IRF3205
Данный MOSFET транзистор имеет только одну форму выпуска — в корпусе TO220AB. Если Вам требуется транзистор другого размера, можно попробовать найти подходящий вам вариант среди аналогов IRF3205.
Подключение IRF3205
Подключение данного транзистора ничем не отличается от способа подключения остальных n-канальных МОП-транзисторов в корпусе ТО-220. Ниже Вы можете увидеть цоколевку выводов MOSFET’а:
Управление осуществляется затвором (gate). В теории, полевику все равно где у него сток, а где исток. Однако в жизни проблема заключается в том, что ради улучшения характеристик транзистора контакты стока и стока производители делают разными.
А на мощных моделях из-за технического процесса образуется паразитный обратный диод.
Подключение к микроконтроллеру
Так как для открытия транзистора на затвор необходимо подать около 20В, то подключить его напрямую к МК, который выйдет максимум 5, не получится. Есть несколько способов решения этой задачи:
- Регулировать напряжение на затворе менее мощным транзистором, благодаря которому можно управлять напряжением в 5В. В таком случае схема будет простая и все, что придется добавить — это два резистора (подтягивающий на 10 кОм и ограничивающий ток на 100 Ом)
- Использовать специализированный драйвер. Такая микросхема будет формировать необходимый сигнал управления и выравнивать уровень между контроллером и транзистором. Ниже приведена одна из возможных схем для такого способа.
- Воспользоваться другим транзистором, у которого вольтаж открытия будет ниже. Вот список наиболее мощных и распространенных транзисторов, которые можно использовать с микроконтроллерами такими, как arduino, например:
- IRF3704ZPBF
- IRLB8743PBF
- IRL2203NPBF
- IRLB8748PBF
- IRL8113PBF
Как проверить IRF3205
Это делается, как и с любым другим полевым транзистором с изолированным затвором.
Для этого достаточно одного лишь мультиметра.
Перед тем, как проводить проверку рекомендую вам замкнуть все выводы пинцетом между собой, во избежания порчи элемента статическим электричеством (если такое имеется).
Проверка диода
На что нужно обратить внимание первым делом, так это на проверку диода внутри транзистора. Для этого включаем на мультиметре режим прозвонки и прикасаемся красным щупом к контакту истока, а черным к контакту стока. Мультиметр в этом случае должен показывать значение около 400-700. После этого меняем местами щупы — тогда мультиметр должен показывать 1, если мультиметр ограничен индикацией — 1999. Высококлассные мультиметры с ограничением в 4000 будут отображать 2800.
Проверка работы транзистора
Из-за того, что в нашем случае элемент оснащен n-каналом, то для его открытия необходимо на затвор, приложить положительный потенциал. Только в таком случае через транзистор начнет проходить ток.
Снова включаем режим прозвонки на мультиметре, отрицательным щупом прикасаемся к истоку, положительный же к стоку.
В случае исправного транзистора, линия исток-сток начнет проводить ток, другими словами транзистор откроется. Чтобы это проверить, нужно прозвонить исток-сток. В случае, если мультиметр показывает какое-либо значение, значит все работает.
После проверки открытия транзистора, необходимо проверить его закрытие. Для этого на затвор нужно приложить отрицательный потенциал. Для этого присоединим отрицательный щуп к затвору, а положительный к истоку.
Снова проверяем сток-исток и тогда все, что должен показать мультиметр — падение на встроенном диоде.
Если все вышеописанные условия выполняются, значит транзистор полностью исправен и его можно использовать в своих проектах.
Применение IRF3205
Максимальное напряжение стока-истока в 55 В дает возможность использовать этот транзистор в схемах преобразователей напряжения, импульсных источников питания, блоков питания, источниках бесперебойного питания и прочем. Также зачастую при создании высокочастотных инверторов.
Так как IRF3205 имеет малую паразитную емкость, а, соответственно, и время открытия/закрытия, в совокупности с очень маленьким сопротивлением, то он является универсальным вариантом для многих проектов, связанных с коммутацией небольшого напряжения.
Если же Вам не хватает токовых характеристик этого транзистора, Вы можете подключить несколько штук параллельно, что дает хорошую возможность использовать его для управления большой нагрузкой.
Маркировка IRF3205
В маркировке данного транзистора первые две буквы (IR) означают первого производителя — International Rectifier. Сейчас этот транзистор выпускается многими компаниями, но именно с этой началась история этого компонента.
Помимо оригинальной версии, на данный момент существует еще и бессвинцовая версия, которая помечается постфиксом “Z” — (IRF3205Z), но раньше обозначение выглядело по-другому, а именно — “PbF”, что расшифровывается как Plumbum Free.
А также существуют версии в других корпусах: IRF3205ZL — TO262 (припаивание стока-радиатора к плате для охлаждения) и IRF3205ZS — D2Pak (для поверхностного монтажа).
TO262 и D2Pak, который иначе называется TO263, отличаются тем, что первый предназначен для монтажа в отверстия на плате, после чего загибается и припаивается радиатором к ней же. TO263, в свою очередь, не требует отверстий и обладает короткими выводами, что позволяет использовать его при поверхностном монтаже на небольших платах.
Аналоги IRF3205
В настоящий момент почти каждый именитый производитель, изготавливает аналоги IRF3205, Эта модель выпускается с 2001 года, при этом уже 20 лет удерживается на рынке. Вот небольшой список:
- BUZ111S
- HRF3205
- HUF75344P3
- STP80NF55-06
- STB80NF55L-08-1
Помимо этого существует и отечественный продукт — аналог с маркировкой КП783A.
Безопасная эксплуатация IRF3205
У всех МОСФЕТ транзисторов одинаковые причины для поломки.
Первое, о чем стоит помнить, так это о характеристиках конкретного экземпляра. Не вздумайте использовать его на недопустимых пределах. А при использовании на больших мощностях всегда нужно иметь под рукой дополнительное охлаждения в виде радиатора и, при необходимости, кулера.
Вторая по распространенности проблема — короткое замыкание между стоком и истоком. При такой ситуации кристалл внутри транзистора может легко расплавиться, что приведет устройство в негодность.
Последнее, о чем стоит помнить, это напряжение на затворе. В случае с этим МОП-транзистором, слой диэлектрика способен разрушиться при превышении 25 Вольт на затворе.
Чтобы выбрать подходящий для любого проекта транзистор, нужно опираться на его запас по мощности. Желательно, чтобы этот запас составлял около 30%: этого должно хватить и на нестабильность питания, и на возможную неисправность других компонентов.
Datasheet IRF3205
Даташит компонента можно найти на сайте одного из производителей. https://www.infineon.com/dgdl/irf3205pbf.pdf
Здесь Вы найдете всю наиболее полную информацию о транзисторе, его описание, характеристики, графики зависимостей и важные примечания. Обязательно изучите datasheet перед применением компонента в ответственных проектах.
Производители IRF3205
IRF3205 выпускается многими именитыми производителями радиокомпонентов и микросхем, но наиболее распространенными в СНГ являются модели производства International Rectifier и Infineon Technologies.
Иногда можно встретить компоненты, выпущенные First Silicon, Nell, а также Kersemi Electronic.
Все компании имеют примерно одинаковый техпроцесс, а, соответственно, и приблизительно одинаковые характеристики. Но перед использованием конкретной марки, я советую изучить datasheet от этого производителя.
Где купить IRF3205?
Так как этот транзистор выпускается уже много лет и успел обрести огромную популярность в среде производителей и радиолюбителей, приобрести его не составит труда: купить его не только, заказав через Интернет, но и, практически, в любом обычном магазине радиокомпонентов. Однако, вероятнее всего, у нас Вы сможете купить их только с большой наценкой, чего можно избежать, если воспользуетесь услугами AliExpress.
Продавца с наилучшей ценой и быстрой доставкой Вы можете найти по ссылке. Рекомендую сразу покупать пару десятков штук, чтобы хватило на много проектов вперед, поскольку это нужная вещь, которую можно взять очень дешево.
Интересное видео по теме:
youtube.com/embed/4ZY-LGVT9y8?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>IRF3205 — силовой МОП-транзистор HEXFET® — DataSheet
- Передовая технология процесса изготовления.
- Ультра низкое сопротивление в открытом состоянии.
- Динамическое значение dv/dt.
- Рабочая температура 175 °C.
- Быстрое переключение.
- Полностью нормированные лавинные параметры
Описание
Передовые силовые полевые транзисторы HEXFET® от InternationalRectifier производятся по современным технологиям для достижения крайне низкого сопротивления в открытом состоянии на всей области кристалла. Это преимущество, в сочетании с быстрой скоростью переключения и надежностью устройства, которые хорошо известны для МОП-транзисторов HEXFET, дает проектировщику чрезвычайно эффективное и надежное устройство для использования в самых разнообразных сферах.
Корпус TO-220 универсален для всех коммерческих и промышленных применений при уровнях рассеиваемой мощности примерно до 50 Вт. Низкое тепловое сопротивление и низкая стоимость корпуса TO-220 способствуют его широкому распространению в производстве.
| Абсолютные максимальные значения | |||
| Параметры | Макс. | Единицы | |
| ID при Tc = 25 °C | Непрерывный ток стока, при VGS = 10 В | 110 5 | А |
| ID при Tc = 100 °C | Непрерывный ток стока, при VGS = 10 В | 80 | |
| IDM | Импульсный ток 1 | 390 | |
| PD при Tc = 25 °C | Рассеиваемая мощность | 200 | Вт |
| Линейный Понижающий Коэффициент | 1,3 | Вт/°C | |
| VGS | Напряжение затвор-сток | ±20 | В |
| IAR | Лавинный ток 1 | 62 | А |
| EAR | Энергия повторяющегося лавинного импульса 1 | 20 | мДж |
| dV/dt | Импульс на восстанавливающемся диоде dV/dt 3 | 5,0 | В/нс |
| TJ, TSTG | Температура перехода и температура хранения | -55 до 175 | °C |
| Температура припоя в течении 10 секунд | 300 (1,6 мм от корпуса) | ||
| Момент затяжки болт М3 | 1. | Н·м | |
| Тепловое сопротивление | ||||
| Обозначение | Параметры | Тип. | Макс. | Единицы |
| RthJC | Кристалл -корпус | — | 0,75 | |
| Rthcs | Корпус радиатора с плоской смазанной поверхностью | 0,50 | — | |
| RthJA | Кристалл — окружающая среда | — | 62 | °C/Вт |
| Электрические характеристики при TJ = 25 °C (если не указаны другие) | ||||||
| Параметры | Мин. | Тип. | Макс. | Единицы | Условия | |
| V(BR)DSS | Напряжение пробоя сток-исток | 55 | — | — | В | VGS = 0 В, ID = 250 мкА |
| ΔV(BR)DSS/ΔTJ | Напряжение пробоя температурный коэффициент | — | 0,057 | — | В/°C | относительно 25 °C ID = 1 мА |
| RDS(on) | Статическое сопротивление сток-исток | — | — | 8,0 | мОм | VGS = 10 В, ID = 62 А 4 |
| VGS(th) | Пороговое напряжение | 2,0 | — | 4,0 | В | VDS |
| gFS | Крутизна характеристики | 44 | — | — | С | VDS = 25 В, ID = 62 А 4 |
| IDSS | Ток утечки сток-исток | — | — | 25 | мкА | VDS = 55 В, VGS = 0 В |
| 250 | VDS = 44 В, VGS = 0 В, TJ = 150 °C | |||||
| IGSS | Прямая утечка от затвора к истоку | — | — | 100 | нА | VGS = 20 В |
| Обратная утечка от затвора к истоку | — | — | -100 | VGS = -20 В | ||
| Qg | Суммарный Заряд Затвора | — | — | 146 | нКл | ID = 62 А VDS = 44 В VGS = 10 В, см.  рис. 6 и 13 |
| Qgs | Заряд между затвором и истоком | — | — | 35 | ||
| Qgd | Заряд между затвором и стоком (заряд Миллера) | — | — | 54 | ||
| td(on) | Время задержки включения | — | 14 | — | нс | VDD = 28 В ID = 62 А RG = 4,5 Ом VGS = 10 В, см. рис. 10 4 |
| tr | Время нарастания | — | 101 | — | ||
| td(off) | Время задержки выключения | — | 50 | — | ||
| tf | Время спада | 65 | — | |||
| LD | Внутренняя Индуктивность Стока | — | 4,5 | — | нГн | Между точкой припоя, 6 мм (0,25 дюйма) от корпуса и центром контакта |
| Ls | Внутренняя Индуктивность Истока | — | 7,5 | — | ||
| Ciss | Входная емкость | — | 3247 | — | пФ | VGS = 0 В |
| Coss | Выходная емкость | — | 781 | — | VDS = 25 В | |
| Crss | Проходная емкость | — | 211 | — | ƒ = 1. 0 МГц см. рис 5 | |
| EAS | Лавинная энергия одиночного импульса | — | 1050 6 | 264 7 | мДж | IAS = 62 А, L = 138 мкГн |
| Параметр | Min. | Typ. | Max. | Ед. изм. | Условия | ||
| Is | Непрерывный ток истока (через паразитный диод) | — | — | 110 | A | Символ MOSFET, показывающий встроенный обратный диод образованный p-n переходом. | |
| Ism | Импульсный ток стока (через паразитный диод)1 | — | — | 390 | |||
| Vsd | Прямое напряжение на диоде | — | — | 1. | В | Tj = 25 °C, Is = 62 A, VGS = 0 В4 | |
| trr | Время обратного восстановления | — | 69 | 104 | нс | Tj = 25°C, If = 62A di/dt = 100A/мкс 4 | |
| Qrr | Заряд обратного восстановления | — | 143 | 215 | нКл | ||
| ton | Время включения в прямом направлении | Собственное время включения пренебрежимо мало (время включения определяет значение LS+LD) | |||||
Примечание:
1 — Повторяющееся значение; ширина импульса ограничена макс. температурой перехода. (См. Рисунок 11).
2 — Начало TJ = 25 °C, L = 138 мкГн, RG = 25 Ом, IAS = 62 А (См. рис. 12).
3 — ISD ≤ 62 А, di/dt ≤ 207 А/мкс, VDD ≤ V(BR)DSS, TJ
≤ 175 °C.
4 — Ширина импульса ≤ 400 мкс; коэффициент заполнения ≤ 2%.
5 — Расчетный непрерывный ток на основе максимально допустимой температуре перехода. Ограничение по току для данного типа корпуса — 75A.
6 — Это типичное значение при разрушении устройства и представляет собой выход за пределы номинальных значений.
7 — Это расчетное значение ограниченное TJ = 175 °C.
Рис. 1 Номинальные выходные характеристики при температуре перехода 25 °CРис. 3 Номинальные переходные характеристикиРис. 5 Номинальная емкость от напряжения сток-истокРис. 7 Номинальное значение прямого падения напряжения на паразитном диодеРис. 9 Максимальный ток стока от температуры корпусаРис. 2 Номинальные выходные характеристики при температуре перехода 175 °CРис. 4 Нормализованное сопротивление канала в открытом состоянии от температурыРис. 6 Номинальное значение заряда затвора от напряжения затвор-истокРис. 8 Максимальная безопасная рабочая областьРис. 10a Схема проверки времени переключения (ширина импульса <= 1 мкс, коэффициент заполнения <= 0.
Рис. 14.1 Схема проверки скорости восстановления обратного диода
Соображения По Компоновке Схемы
- Низкая паразитная индуктивность
- Земляной полигон
- Трансформатор с низким током утечки
- dv/dt управляется значением RG
- Драйвер того же типа, что и D.U.T.
- ISD управляется коэффициентом заполнения «D»
- D.U.T. — Тестируемое устройство
VGS = 5V для устройств с логическим уровнемРазмеры корпуса (TO-220AB) в мм(дюйм) и распиновка. 1- затвор, 2 — сток, 3 — исток, 4 — стокМаркировка (логотип, код сборки, парт номер, дата производства — год и неделя)
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
U2010B — Микросхема фазового управления с обратной связью по току и защитой от перегрузки.
AMS1117 — Стабилизатор с малым падением напряжения и выходным током 1 А
как сделать инвертор 12В на 220В с помощью Mosfet IRF3205 | Блок питания ATX — общий проект
Инженер
2
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
3,75
Инженер
1
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
2,50
Инженер
4
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
4,50
Инженер
10
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
10.
00
Инженер
2
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
3,50
Инженер
10
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
9,75
Руководство по техническому описанию N-Channel MOSFET
В сегодняшней публикации мы пройдемся по техническому описанию IRF3205, чтобы узнать об основах IRF3205.
Поэтому мы обсудим некоторые аспекты, включая его приложения, функции, преимущества, распиновку и многое другое, с чем мы столкнемся. Кроме того, компания International Rectifiers производит усовершенствованный силовой МОП-транзистор HEXFET IRF3205. Это также обеспечивает внедрение высокотехнологичных технологических решений, обеспечивающих низкое термическое сопротивление.
Как правило, силовой МОП-транзистор действует как переключатель и, как следствие, регулирует протекание тока и протекание напряжения между стоком и истоком.
1. Обзор МОП-транзистора IRF3205 Модель IRF3205 представляет собой сильноточный N-канальный МОП-транзистор. Зачастую они могут коммутировать токи до уровня 55 Вольт и 110 Ампер. Кроме того, особенностью IRF3205 является низкое сопротивление в открытом состоянии, что делает его легко применимым в схемах переключения, таких как регуляторы скорости, повышающие преобразователи и т.д. Более того, IRF3205 — это дешевый полевой МОП-транзистор, который широко поставляется производителями.
Несмотря на 55 В и 110 А, система управления включением/выключением со встроенными контроллерами может работать с IRF3205 неэффективно из-за высокого порогового напряжения. Следовательно, вы можете использовать другой MOSFET, то есть IRF540N.
IRF3205 обладает следующими характеристиками.
- Минимальное пороговое напряжение затвора 2 В,
- Время нарастания 101 нс,
- Обычно доступны в корпусе TO-220,
(корпус TO-220).
- Низкое сопротивление в открытом состоянии 8,0 мОм,
- N-канальный силовой полевой МОП-транзистор,
- Напряжение затвор-исток (VGS), равное ± 20 В,
- Непрерывный ток стока (ID) при 110 А ( когда VGS на 10 В),
- Напряжение пробоя сток-исток при 55 В,
- Импульсный ток стока при 390 А,
- Обычно применяется со схемой переключения мощности,
- Уровень рассеиваемой мощности 200 Вт при 25°C,
- Рабочая температура при — от 55 до 125 °C,
- Ток лавины 62 А,
- Линейный коэффициент снижения 1,3 Вт/°C,
- Повторяющаяся энергия лавины при 20 мДж dv/dt и
- Пиковое восстановление диода dv/dt при 5,0 В/нс.
Расположение контактов MOSFET IRF3205 показано на схеме ниже;
(комплект ТО-220 с расположением выводов).
4. Параметры IRF3205 5. Аналоги 6. АльтернативыАльтернативы для МО SFET — это IRFB4110, IRF1405, IRF3305, IRFB3077, IRFZ44N и IRF1407.
Кроме того, другие опции для N-канальных МОП-транзисторов — это 2N7000, IRF540N и FDV301N.
7. ПреимуществаIRF3205 также имеет несколько преимуществ, большинство из которых мы упомянули ниже.
- Во-первых, он надежен, так как его можно припаять волной.
- Затем он соответствует квалификации продукта в соответствии со спецификациями JEDEC.
- Кроме того, плоская структура ячеек оптимальна для широкой SOA (зоны безопасной работы).
- Кроме того, кремниевый компонент имеет оптимизацию, которая способствует переключению приложений ниже 100 кГц.
- Более того, весь блок питания соответствует промышленному стандарту.
- Более того, его легко можно приобрести у партнеров-дистрибьюторов.
- Наконец, корпус может выдерживать большой ток, то есть до 195 А, в зависимости от размера кристалла.
(транзистор).
8.ПрименениеШирокое разнообразие приложений, в которых можно использовать полевой МОП-транзистор IRF3205, включает в себя;
(блок питания с MOSFET транзисторами).
- В измельчителях, т. е. в промышленности,
- В регуляторах скорости двигателя – автомобильная промышленность,
- Коммутационные приложения,
- В солнечных инверторах и, наконец,
- В преобразователях повышения/постоянного тока.
Таким образом, использование МОП-транзистора IRF3205 вместо транзистора может эффективно преобразовать работу вашего электронного оборудования. МОП-транзистор быстрее из-за использования оксида металла, несмотря на то, что транзистор BJT основан на комбинации электрического отверстия.
