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Der P-Kanal-MOSFET NDP6020P ist ein Leistungsschalter, der von Logik angesteuert werden kann.


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NDP6020P

Attention attention

Der NDP6020P ist empfindlich gegen elektrostatische Entladung.

Bitte Vorsicht elektrostatische Entladung beachten.

Der NDP6020P ist ein P-Kanal-MOSFET.

Udsmax Ugsmax Idmax Pmax Rdson Ugson Ugsth
-20 V ±8 V -24 A 1 W - 60 W 0,041 Ω -4,5 V < -1,1 V bis -1,3 V
Udsmax maximal zulässige Drain-Source-Spannung
Ugsmax maximal zulässige Gate-Source-Spannung
Idmax maximal zulässiger Drain-Strom
Pmax maximal zulässige Leistung
Rdson Einschaltwiderstand bei Ugson
Ugson Gate-Source-Spannung für Rdson
Ugsth Gate-Source-Spannung, bei der der MOSFET leitend wird (< wegen -)
  • Der NDP6020P kann als Schalter eingesetzt werden.
  • Der NDP6020P kann von Logiksystemen ≥ 5 V nur bedingt angesteuert werden.
  • Die Gate-Source-Spannung darf maximal ±8 V betragen.
  • Das Gate des NDP6020P ist nicht gegen höhere Spannungen geschützt.

Symbol

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Bild 1: Symbol eines P-MOSFET

Wirkung

Eine negative Spannung Ugs von -3 V zwischen Gate und Source schaltet den MOSFET ein. Der Widerstand zwischen Drain und Source ist dann praktisch 0 (etwa 41 mΩ). Der Strom sollte bei Ugs = -3 V nicht größer als -5 A sein.

Bei einer negativen Spannung Ugs von -0,7 V zwischen Gate und Source beginnt der MOSFET zu leiten.

Gehäuse

TO220.png
Bild 2: NDP6020P im TO-220-Gehäuse

a - Gate
b - Drain
c - Source
Der mittlere Anschluss b ist mit der Kühlfahne d verbunden.

Thermische Eigenschaften

Attention pin

60 °C

Eine maximale Umgebungstemperatur von 60 °C ist für die meisten unserer Anwendungen eine gute Wahl.

Die maximal zulässige Sperrschichttemperatur des NDP6020P beträgt 175 °C.

  • Die maximal zulässige Leistung bei einer Umgebungstemperatur von 25°C ist Pmax=2,4 W.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,016 W/K.
  • Die maximal zulässige Leistung bei einer Gehäusetemperatur von 25°C ist Pmax=60 W.
  • Mit einem U-Profil-Kühlkörper mit 24 K/W ist bei 25°C Umgebungstemperatur eine Leistung von Pmax=6,6 W möglich.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,038 W/K.
  • Mit einem Fingerkühlkörper mit 6,8 K/W ist bei 25°C Umgebungstemperatur eine Leistung von Pmax=16,1 W möglich.
  • Über 25°C Umgebungstemperatur verringert sich die maximal zulässige Leistung um 0,108 W/K.
NDP6020P-Pmax.png
Bild 3: Maximal zulässige Verlustleistung des NDP6020P bei Umgebungstemperatur

Das obige Diagramm setzt voraus,

  • dass der NDP6020P auf eine Leiterplatte ohne Kühlkörper gelötet wird oder
  • ein U-Profil-Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand von 24 K/W oder
  • ein Fingerkühlkörper mit 6,8 K/W verwendet wird.
  • Bei den Kühlkörpern wird der Wärmewiderstand des Gehäuses von 1,67 K/W berücksichtigt.

Die maximal zulässige Verlustleistung kann einfach aus dem Diagramm entnommen werden.

  • Wird der NDP6020P mit relativ hoher Leistung freistehend betrieben,
  • kann er über 100 °C heiß werden und die umliegenden Bauelemente erhitzen.
  • Ein kleiner Kühlkörper ist oft effizienter.

Regeln

  • Der NDP6020P ist empfindlich gegen elektrostatische Entladung.
  • Die Source des NDP6020P wird an Plus angeschlossen.
  • Die geschaltete Last liegt zwischen Drain und Minus bzw. Masse.
  • Der NDP6020P wird durch eine negative Spannung zwischen Source und Gate eingeschaltet.
  • Das Gate sollte niemals offen sein. Ein 1 MΩ Widerstand genügt.
  • Der NDP6020P darf mit einer maximalen Gate-Source-Spannung von ±8 V betrieben werden.
  • Das Gate des NDP6020P kann unmittelbar an den Ausgang eines CMOS-ICs angeschlossen werden,
  • wenn er mit Strömen unter 5 A belastet wird.
  • Er kann mit Spannungen zwischen 5 V (3 V) und 20 V betrieben werden,
  • aber die Gate-Source-Spannung darf 8 V nicht überschreiten.
  • Der NDP6020P schaltet Ströme bis 5 A gut, wenn er mit Ugs=-3 V angesteuert wird.
  • Der NDP6020P kann ohne Kühlung mit maximal 1 W betrieben werden.
  • Als Schalter kann der NDP6020P mit Strömen bis 5 A ohne Kühlung betrieben werden.
  • Bei schnellen Schaltungen muss ein spezieller Treiber verwendet werden.
  • Der NDP6020P darf linear (analog) betrieben werden,
  • -24 A und -2,5 V
  • -6 A und -10 V
  • -3 A und -20 V
  • Die Ströme müssen bei höheren Temperaturen und Leistungen reduziert werden.

Weitere Daten und Kennlinien

  • Kennlinien werden im Praktikum Kennlinien beschrieben.

Sicherer Arbeitsbereich (SOA)

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Bild 4: Sicherer Arbeitsbereich des NDP6020P

Der NDP6020P kann analog mit Gleichstrom betrieben werden: DC SOA. Bei Gleichstrombetrieb ist der maximal zulässige Gleichstrom ImaxDC zu beachten.

Id bei Uds unter
-24 A -2,5 V
-6 A -10 V
-3 A -20 V
  • Die Grenzlinien dürfen nur einmalig oder sehr selten überschritten werden. Der NDP6020P darf dauerhaft nur unterhalb des DC-Bereichs betrieben werden.
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Bild 5: Reduzierung des SOA für eine Gehäusetemperatur von 130 °C

Bei einer Gehäusetemperatur von 130 °C muss der sichere Arbeitsbereich (SOA) auf 30 % reduziert werden.