IRF640: мощный N-канальный MOSFET-транзистор для силовой электроники

Каковы основные характеристики и применения транзистора IRF640. Какие преимущества он имеет перед другими MOSFET-транзисторами. Где используется IRF640 в современной электронике. Как правильно подобрать аналоги этого транзистора.

Общая информация о транзисторе IRF640

IRF640 — это мощный N-канальный MOSFET-транзистор, широко применяемый в силовой электронике. Он относится к семейству HEXFET транзисторов компании International Rectifier (теперь часть Infineon Technologies). IRF640 обладает следующими ключевыми характеристиками:

• Максимальное напряжение сток-исток: 200 В
• Максимальный постоянный ток стока: 18 А
• Сопротивление открытого канала: 0.18 Ом
• Максимальная рассеиваемая мощность: 125 Вт
• Корпус: TO-220AB

Благодаря своим характеристикам, IRF640 находит широкое применение в импульсных источниках питания, инверторах, системах управления электродвигателями и других силовых схемах.

Особенности конструкции и принцип работы IRF640

IRF640 имеет вертикальную структуру с двойной диффузией (VDMOS). Как работает этот транзистор?

• При подаче положительного напряжения на затвор формируется проводящий канал между истоком и стоком
• Чем выше напряжение на затворе, тем ниже сопротивление канала
• При снятии напряжения с затвора канал закрывается

Такая конструкция обеспечивает низкое сопротивление открытого канала и высокую скорость переключения. Кроме того, IRF640 имеет встроенный защитный диод между стоком и истоком.

Основные электрические параметры IRF640

Рассмотрим подробнее ключевые характеристики транзистора IRF640:

• Максимальное напряжение сток-исток (V_DSS): 200 В
• Максимальный постоянный ток стока (I_D): 18 А при 25°C
• Сопротивление открытого канала (R_DS(on)): 0.18 Ом при V_GS = 10 В
• Пороговое напряжение затвор-исток (V
  GS(th)): 2-4 В
• Входная емкость (C_iss): 1200 пФ
• Время включения (t_on): 35 нс
• Время выключения (t_off): 70 нс

Эти параметры позволяют использовать IRF640 в широком спектре применений, требующих высокой мощности и быстродействия.

Области применения транзистора IRF640

Благодаря своим характеристикам, IRF640 находит применение во многих областях силовой электроники:

• Импульсные источники питания
• Инверторы для солнечных панелей
• Системы управления электродвигателями
• Зарядные устройства
• Источники бесперебойного питания (ИБП)
• DC/DC преобразователи
• Драйверы светодиодов высокой мощности

В этих применениях IRF640 обеспечивает эффективное переключение больших токов с минимальными потерями.

Преимущества IRF640 перед другими MOSFET-транзисторами

Почему IRF640 остается популярным выбором среди разработчиков? Вот несколько ключевых преимуществ:

• Оптимальное сочетание напряжения и тока для многих применений
• Низкое сопротивление открытого канала, что уменьшает потери
• Высокая скорость переключения
• Надежность и устойчивость к перегрузкам
• Доступность и широкая распространенность
• Наличие аналогов от разных производителей

Эти факторы делают IRF640 универсальным выбором для многих проектов силовой электроники.

Особенности применения IRF640 в схемах

При использовании IRF640 в электронных схемах следует учитывать несколько важных моментов:

• Необходимость теплоотвода при работе с большими токами
• Защита затвора от перенапряжений
• Учет паразитных индуктивностей в цепи затвора
• Соблюдение правил монтажа для минимизации помех

Правильное применение этих принципов позволяет максимально эффективно использовать возможности IRF640 в схемах.

Аналоги и замены IRF640

Хотя IRF640 остается популярным выбором, существуют и другие транзисторы с похожими характеристиками. Вот несколько распространенных аналогов:

• FQP19N20C — с немного лучшими характеристиками по току
• STP19NF20 — аналог от STMicroelectronics
• IRFB4227 — более современная версия с улучшенными параметрами
• AOT240L — аналог от Alpha & Omega Semiconductor

При выборе аналога важно учитывать не только основные параметры, но и детали, такие как корпус, тепловые характеристики и доступность.

Как правильно подобрать замену для IRF640?

При выборе альтернативы IRF640 следует обратить внимание на следующие параметры:

1. Максимальное напряжение сток-исток (должно быть не менее 200 В)
2. Максимальный ток стока (желательно не менее 18 А)
3. Сопротивление открытого канала (не более 0.18 Ом)
4. Корпус (TO-220 или совместимый)
5. Тепловые характеристики
6. Скорость переключения

Также важно учитывать специфику конкретного применения и возможные требования по надежности и доступности компонентов.

Перспективы развития MOSFET-транзисторов

Хотя IRF640 остается востребованным, технологии MOSFET продолжают развиваться. Каковы основные тенденции?

• Уменьшение сопротивления открытого канала
• Повышение рабочих напряжений и токов
• Улучшение тепловых характеристик
• Внедрение новых материалов (SiC, GaN)
• Миниатюризация корпусов

Эти тенденции приводят к появлению новых поколений MOSFET-транзисторов с улучшенными характеристиками, которые постепенно вытесняют классические модели вроде IRF640 в новых разработках.

Транзистор IRF640: характеристики, цоколевка, аналоги

Главная » Транзистор

IRF640 — мощный МОП-транзистор (MOSFET) c n-каналом. Основное конструктивное исполнение ТО-220.

Содержание

1. Цоколевка, корпус
2. Применение
3. Основные характеристики
4. Модификации
5. Аналоги

Цоколевка, корпус

Применение

Используется в управлениях электродвигателями и реле. Кроме этого его можно найти в схемах, требующих большой скорости переключения. Благодаря небольшой мощности, требуемой для переключения, управлять IRF640 можно сигналами от микросхемы.

Основные характеристики

• Предельно допустимое напряжение сток-исток (Uds): 200 V.
• Предельно допустимое напряжение затвор-исток (Ugs): 20 V.
• Пороговое напряжение включения |Ugs(th)|: 4 V.
• Максимальная мощность рассеивания (Pd): 125 W.
• Максимально допустимый постоянный ток стока (Id): 18 A.
• Максимальная температура канала (Tj): 150 °C.
• Общий заряд затвора (Qg): 55 nC.
• Выходная емкость (Cd): 2100 pf.
• Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.18 Ohm.

Модификации

Тип	Pd	Uds	Ugs	Ugs(th)	Tj	Cd	Id	Qg	Rds	Корпус
IRF640	125 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	2100 pf	18 A	55 nC	0.18 Ohm	TO220
IRF640A	139 W	200 V			150 °C	1160 pf	18 A		0.18 Ohm	TO220
IRF640FI	40 W	200 V	20 V		150 °C	2100 pf	10 A		0.18 Ohm	ISOWATT220
IRF640FP	40 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	200 pf	18 A	55 nC	0. 18 Ohm	TO-220FP
IRF640H	125 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	430 pf	18 A	70 nC	0.18 Ohm	TO-263
IRF640L	130 W	200 V	10 V	4 V	150 °C		18 A	70 nC	0.18 Ohm	TO262
IRF640LPBF	130 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	430 pf	18 A	70 nC	0.18 Ohm	TO-262
IRF640N	150 W	200 V	20 V				18 A	44.7 nC	0.15 Ohm	TO220AB
IRF640NL	150 W	200 V	20 V	4 V	175 °C		18 A	44.7 nC	0.15 Ohm	TO262
IRF640NLPBF	150 W	200 V	20 V	4 V	175 °C	185 pf	18 A	67 nC	0. 15 Ohm	TO-262
IRF640NPBF	150 W	200 V	20 V	4 V	175 °C	185 pf	18 A	67 nC	0.15 Ohm	TO-220AB
IRF640NS	150 W	200 V	20 V	4 V	175 °C		18 A	44.7 nC	0.15 Ohm	D2PAK
IRF640NSPBF	150 W	200 V	20 V	4 V	175 °C	185 pf	18 A	67 nC	0.15 Ohm	TO-263
IRF640PBF	125 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	430 pf	18 A	70 nC	0.18 Ohm	TO-220AB
IRF640S	125 W	200 V	20 V	4 V	150 °C		18 A	70 nC	0.18 Ohm	D2PAK
IRF640SPBF	130 W	200 V	20 V	4 V	150 °C	430 pf	18 A	70 nC	0. 18 Ohm	TO-263

Аналоги

Тип	Pd	Uds	Ugs	Ugs(th)	Id	Tj	Qg	Tr	Cd	Rds	Корпус
IRF640	125 W	200 V	20 V	4 V	18 A	150 °C	55 nC		2100 pf	0,18 Ohm	TO220
IRF640A	139 W	200 V			18 A	150 °C			1160 pf	0,18 Ohm	TO220
IRF640N	150 W	200 V	20 V		18 A		44,7 nC			0,15 Ohm	TO220AB
IRFP640	125 W	200 V	20 V	4 V	18 A	150 °C		51 ns	430 pf	0,18 Ohm	TO220
18N40	360 W	400 V	30 V		18 A	150 °C		22 ns	280 pf	0,18 Ohm	TO‑247 TO‑220 TO‑220F1
AOT29S50	357 W	500 V	30 V		29 A	150 °C		39 ns	88 pf	0,15 Ohm	TO‑220
AOT42S60L	417 W	600 V	30 V	3,8 V	39 A	150 °C		53 ns	135 pf	0,099 Ohm	TO220
BUZ30A	125 W	200 V	20 V	4 V	21 A	150 °C		70 ns	280 pf	0,13 Ohm	TO‑220
FQP19N20C	139 W	200 V	30 V	4 V	19 A	150 °C	40,5 nC			0,17 Ohm	TO220
IPP220N25NFD	300 W	250 V	20 V	4 V	61 A	175 °C		10 ns	398 pf	0,022 Ohm	TO‑220
IPP320N20N3	136 W	200 V	20 V	4 V	34 A	175 °C	22 nC	9 ns	135 pf	0,032 Ohm	TO‑220
IPP410N30N	300 W	300 V	20 V	4 V	44 A	175 °C		9 ns	374 pf	0,041 Ohm	TO‑220
IPP50R140CP	192 W	500 V	20 V	3,5 V	23 A	150 °C	48 nC	14 ns	110 pf	0,14 Ohm	TO220
IPP600N25N3G	136 W	250 V	20 V	4 V	25 A	175 °C	22 nC	10 ns	112 pf	0,06 Ohm	TO220
IPP60R165CP	192 W	600 V	20 V	3,5 V	21 A	150 °C	39 nC	5 ns	100 pf	0,165 Ohm	TO220
IRF650A	156 W	200 V			28 A	150 °C			2300 pf	0,085 Ohm	TO220
IRFB4620	144 W	200 V	20 V		25 A		25 nC			0,0725 Ohm	TO220AB
IRFB5620	144 W	200 V	20 V		25 A		25 nC			0,0725 Ohm	TO220AB
NCE65T130	260 W	650 V	30 V	4 V	28 A	150 °C	37,5 nC	12 ns	120 pf	0,13 Ohm	TO220
STP30NF20	125 W	200 V	20 V	4 V	30 A	150 °C	38 nC	15,7 ns	320 pf	0,075 Ohm	TO220
UF640	139 W	200 V	20 V		18 A	150 °C		58 ns	240 pf	0,14 Ohm	TO‑263 TO‑220 SOT‑223 TO‑252 TO‑220F
2SK2136	75 W	200 V	30 V		20 A	150 °C	30 nC	85 ns	540 pf	0,18 Ohm	TO220
FQP19N20C	139 W	200 V	30 V	4 V	19 A	150 °C	40,5 nC			0,17 Ohm	TO220
FQA19N20C	180 W	200 V	30 V	4 V	21,8 A	150 °C	53 nC	150 ns	195 pf	0,17 Ohm	TO3P
BUZ31	95 W	200 V	20 V	4 V	14,5 A	150 °C		50 ns	195 pf	0. 2	PG-TO-220-3

В качестве отечественной замены могут подойти транзисторы КП750А, КП640.

Примечание: данные в таблицах взяты из даташип компаний-производителей.

характеристики, datasheet, аналоги и цоколевка

Как пишут производители в официальных технических характеристиках на IRF640 (datаsheet) – это мощный МОП-транзистор (MOSFET) c n-каналом. Он применяется в управление электродвигателями и реле. Кроме этого его можно найти в схемах, требующих большой скорости переключения. Благодаря небольшой мощности, требуемой для переключения, управлять IRF640 можно сигналами от микросхемы.

Цоколевка

Изготавливают IRF640 в пластиковом корпусе ТО-220АВ, имеющем жёсткие выводы. Если расположить транзистор маркировкой к себе и ножками вниз, то цоколевка выводов будет располагаться в следующем порядке: слева затвор, потом сток и последним будет исток. Внешний вид, распиновка и габариты приведены на рисунке.

Технические характеристики

Рассмотрение параметром транзистора начнём с максимально допустимых характеристик. Они показывают предельные возможности IRF640. Их превышение недопустимо, так как в этом случае транзистор выйдет из строя.

Вот предельные (абсолютные) характеристики современного IRF640:

• напряжение сток-исток V_DS = 200 В;
• напряжение затвор-исток: V_GS = 20 В;
• ток стока (напряжение затвор-исток 10 В):
• при Тс= +25°С I_D = 18 А;
• при Тс= +100°С I_D = 11 А;
• кратковременный ток стока: 72 А.
• мощность P_D = 125 Вт;
• максимальная т-ра кремния +300°С;
• рабочая т-ра: от -55°С до +150°С.

Производители делят характеристики IRF640 на три части: статические, динамические и канала сток-исток. Все они приведены в следующей таблице. Измерение параметров происходило при температуре +25°С.

Электрические характеристики транзистора IRF640 (при Т = +25 оC)
Параметры	Режимы измерения	Обозн.	min	typ	max	Ед. изм
Статические характеристики
Напряжение пробоя сток-исток	ID = 250 мкА, VGS = 0 В	VDSS	200			В
Пороговое напряжение включения затвор-исток	ID = 250 мкА, VGS = VDS	VGS(th)	2	3	4	В
Ток стока при нулевом напряжении затвора	VDS = 200 В, VGS = 0 В, Tj = 25°C	IDSS			25	мкА
	VDS = 200 В, VGS = 0 В, Tj = 125°C				250	мкА
Ток утечки затвор-исток	VGS = 20 В, VDS = 0 В	IGSS			100	нА
Сопротивление сток-исток в открытом состоянии	ID = 10 A, VGS = 10 В	RDS(on)		0,15	0,18	Ом
Динамические характеристики
Крутизна	ID = 9 A	gfs	7	11		S
Входная ёмкость	VDS =25 В, VGS =0 В, f=1,0 МГц			1200	1560	пФ
Выходная ёмкость				200	260	пФ
Ёмкость затвор — сток				60	80	пФ
Время задержки включения	VDD =100 В, ID =18 A, RG =25 Ом	td(on)		20	50	нс
Время нарастания		tr		145	300	нс
Время задержки включения		td(off)		145	300	нс
Время закрытия транзистора		tf		110	230	нс
Характеристики канала исток-сток
Максимальный непрерывный длительный ток исток-сток	Т = 25°C	IS			18	А
Максимально допустимый импульсный ток через канал	Т = 25°C	ISM			72	А
Прямое падение напряжения на диоде	Т = 25°C, IF  = 18 A	VSD			2	В
Время обратного восстановления	VR  = 25 В, IF  = 18 A, di/dt=100A/мкс, Т=25°C	Trr		130		нс
Заряд восстановления		Qrr		0,8		мкКл

Кроме этого существуют также термические характеристики. Их следует учитывать при расчёте схем, в которых используются мощные транзисторы с большим риском перегрева. Они показывают с какой скоростью тепло отводится от транзистора чтобы он не перегрелся и не вышел из строя.

Тепловые характеристики IRF640
Параметры	Обозн.	max	Ед. изм
Тепловое сопротивление кристалл-корпус	Rthj-case	1	°С/Вт
Тепловое сопротивление корпус-радиатор	Rthj-sink	0,5	°С/Вт
Тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда	Rthj-amb	62,5	°С/Вт
Максимальная температура свинца для пайки		300	°С

Аналоги

IRF640 можно заменить на такие зарубежные аналоги: 2SK2136, BUZ31, FQP19N20C. Существуют и отечественные транзисторы, похожие по параметрам, это: КП750А, КП640.

Производители

Среди крупных производителей отметим такие компании:

• Dc Components;
• Fairchild Semiconductor;
• Inchange Semiconductor Company Limited;
• NXP Semiconductors;
• First Components International;
• STMicroelectronics;
• Comset Semiconductor.

В Российских магазинах можно купить продукцию следующих фирм:

• Vishay Siliconix;
• International Rectifier;
• Weitron Technology.

Скачать datasheet на IRF640 можно кликнув на названия производителя.

IRF640 N-канальный силовой МОП-транзистор 200 В, 18 А, 125 Вт

SKU: 25637

15,00 EGP

IRF640 N-канальный мощный MOSFET 200V, 18A, 125W

• N-канальный мощный мощный MOSFET
• Проток непрерывного дренажа (ID): 18A
• DRAIN 200В
• Сопротивление стока-источника (RDS) 0,15 Ом
• Доступен в корпусе То-220

В наличии

IRF640 Количество N-Channel Power MOSFET 200В, 18А, 125Вт

Артикул: 25637 Категория: Транзисторы

• Описание
• Reviews (0)

IRF640 N-Channel Power MOSFET 200V ,18A ,125W

Specifications:

5 Серии0053 HEXFET

Attribute	Value
Channel Type	N
Maximum Continuous Ток стока	18 А
Максимальное напряжение источника стока	200 В
Package Type	TO-220AB
Mounting Type	Through Hole
Pin Count	3
Maximum Drain Source Resistance	150 m?
Режим канала	Улучшение
Максимальный пороговый напряжение	4V
Минимальный полос. 0044	150 Вт
Конфигурация транзистора	Одиночный
Максимальное напряжение источника затвора	-20 В, +20 В
Максимум. на чип	1
Типичная зарядка затвора при Vgs	67 нКл при 10 В
Материал транзистора	Si
Height	8. 77mm
Minimum Operating Temperature	-55 ?C

Package Includes:

• 1x IRF640 MOSFET

Datasheet:

• IRF640 Лист данных

Сопутствующие товары:

• Транзисторы

 

IRF640 — Vishay | МОП-транзистор

IRF640 от Vishay представляет собой полевой МОП-транзистор с постоянным током стока от 11 до 18 А, сопротивлением сток-исток 0,18 мОм, напряжением пробоя сток-исток 200 В, напряжением затвор-исток 20 В, пороговым напряжением затвор-исток от 2 до 4 В. Метки: сквозное отверстие. Более подробную информацию о IRF640 можно увидеть ниже.

Технические характеристики изделия

Посмотреть похожие товары

Информация о продукте

• Part Number

  IRF640

• Manufacturer

  Vishay

• Description

  20 V, Single, N-Channel Enhancement Mode MOSFET

General

• Types of MOSFET

  Режим расширения N-канала

• Полярность транзистора

  N-канал

• Количество каналов

  Одноместный

• Непрерывный ток стока

  от 11 до 18 А

• Сопротивление источника стока

  0,18 мОм

• Напряжение пробоя источника стока

  200 В

• Напряжение источника затвора

  20 В

• Пороговое напряжение источника затвора

  от 2 до 4 В

• Плата за ворота

  70 нКл

• Рассеиваемая мощность

  125 Вт

• Рабочий диапазон температур

  от -55 до 150°С

• Соответствует RoHS

  Да

• Тип упаковки

  Сквозное отверстие

• Пакет

  ТО-220АБ

Технические документы

• Технический паспорт

Последние МОП-транзисторы

Посмотреть больше продуктов

• 42 МОП-транзистора от TT Electronics
• 556 MOSFET от Microchip Technology
• 24 МОП-транзистора от Qorvo
• 135 МОП-транзисторов от Micro Commercial Components
• 40 МОП-транзисторов от Yangzhou Yangjie Electronic Technology

• N-канальные MOSFET
• Одноканальные MOSFETS
• MOSFET MOSFETS
• N-канала MOSFETS
• .