Полевой транзистор IRF630 относится к категории мощных полупроводниковых приборов с изолированным затвором (MOSFET). Триод имеет индуцированный канал N-типа.
Особенности транзистора IRF630
К особенностям полевого транзистора производители относят:
- чрезвычайно высокую скорость нарастания напряжения dv/dt;
- способность к быстрому переключению;
- низкую собственную емкость;
- простоту распараллеливания;
- минимальный потребный заряд затвора;
- простые требования к управлению.
Кроме того, транзистор выдерживает высокое напряжение и способен работать с высокими токами стока. Еще одна особенность триода в том, что он относится к классу logic level (хотя такие приборы обычно имеют индекс IRL) — им можно управлять непосредственно с вывода микроконтроллера, выходного уровня для этого вполне достаточно.
Следует обратить внимание, что между истоком и стоком транзистора имеется мощный диод, включенный в обратном направлении. Существование этого диода, называемого паразитным, является издержкой внутренней структуры транзистора (как и любого MOSFET). Наличие паразитного образования надо учитывать при разработке схем и при диагностике триода.
Параметры MOSFET
В таблице приведены характеристики транзистора IRF630. Все измерения выполнены при температуре +25 град.С, если не оговорены другие условия.
| Характеристика | Значение | Размерность | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимальные значения | ||||||
| Верхний предел напряжения сток-исток (Vds) при Vgs=0 | 200 | вольт | ||||
| Верхний предел напряжения затвор-сток (Vdgr) при Rgs=20 kΩ | 200 | 200 | ||||
| Верхний предел напряжения затвор-сток (Vgs) | ±20 | вольт | ||||
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Ткорпуса=+25 град.С | 10 | ампер | ||||
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Ткорпуса=+100 град.С | 6 | ампер | ||||
| Предельный импульсный ток стока (Idm) | 40 | ампер | ||||
| Температура пайки | град.С | |||||
| Предельная температура эксплуатации | +150 | град.С | ||||
| Электрические параметры транзистора | ||||||
| Характеристика | Значение | Единица измерения | Условия тестирования | |||
|
Статические характеристики |
||||||
| U пробоя сток-исток (Vbr(dss) | более 200 | вольт | Uзи=0, Icтока=250 мкА | |||
| Ток утечки по направлению затвор-подложка (Igss) | в пределах ±20 | наноампер | Uси=0 В, Uзи=20 В | |||
| Напряжение отсечки (Vgs(th)) | 2..4 | вольт | Uси=Uзи, Iстока=250 мка | |||
| Сопротивление канала сток-исток (Rds(on)) | до 0,4 (типовое значение 0,25) | миллиом | Uзи=10 В, Iстока=4,5 А | |||
| Ток утечки закрытого канала при нулевом напряжении на затворе | до 1 | микроампер | Uзи=0 В, Uси=200 В | |||
| Ток утечки закрытого канала при нулевом напряжении на затворе | до 100 | микроампер | Uзи=0 В, Uси=200 В, Ткорпуса=+125 град.С | |||
| Крутизна характеристики (gfs) | не менее 3 (типовое значение 7) | см | Ucи>Iстока* Rds(on), Iстока=5 А | |||
|
Динамические параметры |
||||||
| Входная емкость | 1100 (тип.) | пикофарад | Uзи = 0,
Uси = 25 В, f = 1.0 МГц |
|||
| Выходная емкость | 160 (тип.) | |||||
| Проходная емкость | 30 (тип.) | |||||
| Время задержки включения (td(on)) | не более 60 | наносекунд | Vdd=100 В, Iстока=5 А, Rg= 50 Ом, Uзи=10 В | |||
| Время нарастания тока при включении (tr) | не более 120 | |||||
| Время спада тока при отключении (tf) | не более 50 | |||||
| Скорость нарастания тока ((di|/dt)on) | 250 (тип.) | ампер за миллисекунду | ||||
| Полный заряд затвора Qg | не более 60 (тип.40) | нанокулон | Vdd=200 В, Iстока=10 А, Uзи=10 В | |||
| Заряд затвор-исток Qgs | 8 (тип.) | |||||
| Заряд затвор-исток Qgd | 10 (тип.) | |||||
|
Параметры паразитного диода |
||||||
| Падение напряжения в открытом состоянии | не более 1,5 | вольт | ||||
| Предельно допустимый прямой ток | до 10 пост. | ампер | Iи-с=10 А, Uзи=10 В | |||
| до 40 имп. | ||||||
Корпус и цоколевка
Транзистор IRF630 выпускается в корпусе TO-220, рассчитанном на установку на внешнем теплоотводе. Вывод стока электрически соединен с теплоотводящей площадкой. Это означает, что при установке на радиатор надо предусмотреть электрическую изоляцию от теплоотвода.
Существует модификация транзистора в более современном корпусе ISOWATT220. Этот корпус позволяет сделать монтаж более технологичным, его цоколевка и установочные размеры аналогичны, но этот кейс обеспечивает худшие условия по отводу тепла от внутренних структур MOSFET, поэтому мощностные параметры транзисторов в таком корпусе снижены (подробности – в datasheet на эти триоды, выпускаемые под индексом IRF630FI(FP)).
Аналоги транзистора
Транзистор может быть заменен импортными MOSFET:
- BUK454-200A;
- BUK454-200B;
- 2SK1957;
- 2SK2212;
- BUK444-200A;
- BUK444-200B;
- IRFI630G;
- IRFS630;
- IRFS631;
- RFP2N18;
- YTA630;
- 2SK1957
Эти триоды имеют близкие параметры, выпускаются в корпусах TO-220 или ISOWATT220, их распиновка совпадает с IRF630. Но различия в характеристиках все же имеются, перед заменой лучше заглянуть в даташит.
Из отечественных элементов в качестве аналогов можно применить КП630 и КП737А.
Применяется транзистор IRF630 в ключевом режиме — там, где нужна большая мощность и высокая скорость переключения:
- Для управления нагрузкой, в том числе непосредственно с вывода микроконтроллера.
- Для построения ключей в DC-DC преобразователях.
Пример схемы включения в качестве ключа приведен на рисунке. Транзистор управляется через узел оптической развязки от компьютера.
Используется триод и в линейном режиме. IRF630 может быть применен в качестве регулирующего элемента стабилизаторов или, как на рисунке, в усилителях низкой частоты для построения мощных оконечных каскадов.
Параметры триода получились универсальными и востребованными. Можно предположить, что транзистору IRF630 уготована долгая жизнь.
