Полевой транзистор IRFZ24N относится к классу мощных кремниевых триодов с индуцированным каналом (MOSFET). Выпускается по технологии HEXFET и имеет канал N-типа.
Особенности транзистора IRFZ24N
Особенности транзистора большей частью определяются технологией его производства. Не вдаваясь в сущность HEXFET, можно сказать, что этот способ производства позволяет получить:
- Сверхнизкие на сегодняшний день значения сопротивления силового канала (десятые и даже сотые доли ома).
- Как следствие — высокие значения токов стока и минимизацию потерь на тепло в открытом состоянии.
- Повышенную скорость нарастания напряжения.
- Более высокую рабочую температуру.
- Высокую устойчивость к лавинному пробою.
Эти особенности характерны и для IRFZ24N. Помимо этого в datasheet говорится о высокой надежности прибора и его повышенной эффективности.
И еще одна особенность IRFZ24N, характерная для всех MOSFET. В нем имеется диод между истоком и стоком, включенный в обратном направлении. Этот паразитный элемент является нежелательным следствием структуры триода (но несет и защитную функцию). Его наличие надо учитывать при разработке схем и диагностике транзистора.
Параметры MOSFET
В таблице приведены характеристики транзистора IRFZ24N.
| Характеристика | Значение | Размерность | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимальные значения | ||||||
| Предельная рассеиваемая мощность при Ткорпуса +25 град.С | 45 | ватт | ||||
| Предельная скорость нарастания напряжения на стоке (dv/dt) | 5 | вольт/наносекунд | ||||
| Максимальная энергия единичного импульса на стоке (Eas) | 71 | миллиджоуль | ||||
| Максимальный прерываемый ток (Iar) | 10 | ампер | ||||
| Максимальная энергия повторяющихся импульсов на стоке | 4,5 (для каждого импульса) | миллиджоуль | ||||
| Верхний предел напряжения затвор-сток (Vgs) | ±20 | вольт | ||||
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Ткорпуса=+25 град.С | 17 | ампер | ||||
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Ткорпуса=+100 град.С | 12 | ампер | ||||
| Предельный импульсный ток стока (Idm) | 68 | ампер | ||||
| Температура пайки | 300 (в 1,6 мм от корпуса) | град.С | ||||
| Предельная температура эксплуатации (Tj, Тперехода) | минус55..+175 | град.С | ||||
| Электрические параметры транзистора | ||||||
| Характеристика | Значение | Единица измерения | Условия тестирования | |||
| Напряжение пробоя сток-исток (Vbr(dss) | не менее 55 | вольт | Uзи=0, Icтока=250 мкА | |||
| Ток утечки по направлению затвор-подложка (Igss) | ±100 | 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)) | 0,07 | ом | Uзи=10 В, Iстока=10 А | |||
| Ток утечки закрытого канала при нулевом напряжении на затворе | 25 | микроампер | Uзи=0 В, Uси=55 В | |||
| Ток утечки закрытого канала при нулевом напряжении на затворе | 250 | микроампер | Uзи=0 В, Uси=45 В, Тперехода=+125 град.С | |||
| Крутизна характеристики (gfs) | от 4,5 | см | Ucи=25 В Iстока=10 А | |||
| Входная емкость | 370 (тип.) | пикофарад | Uзи = 0,
Uси = 25 В, f = 1.0 МГц |
|||
| Выходная емкость | 140(тип.) | |||||
| Проходная емкость | 65(тип.) | |||||
| Время задержки включения (td(on)) | 4,9 (тип.) | наносекунд
ампер за миллисекунду |
Vdd=28 В, Iстока=10А, Rg= 24 Ом, Rg= 2,6 Ом | |||
| Время нарастания тока при включении (tr), передний фронт | 34 (тип.) | |||||
| Время спада тока при отключении (tf), задний фронт | 27 (тип.) | |||||
| Время задержки отключения(td(off)) | 19 (тип.) | |||||
| Полный заряд затвора Qg, требующийся для открытия транзистора | до 20 | нанокулон | Vdd=44 В, Iстока=10 А, Uзи=10 В | |||
| Заряд затвор-исток Qgs | до 5,3 | |||||
| Заряд затвор-исток Qgd | до 7,6 | |||||
| Собственная индуктивность стока (Ld) | 4,5 (тип.) | наногенри | Между выводами, 6 мм (0,25 дюйма) от корпуса и центра контакта | |||
| Собственная индуктивность истока (Ls) | 7,5 (тип.) | |||||
| Параметры паразитного диода | ||||||
| Падение напряжения в открытом состоянии | до 1,3 | вольт | ||||
| Предельно допустимый прямой ток | до 17 длящийся | ампер | Iс=10 А, Uзи=10 В | |||
| до 63 импульсный | ||||||
При повышении температуры корпуса свыше +25 град.С, предельная допустимая мощность снижается на 0,3 ватт на каждый градус превышения. При повышении температуры перехода свыше +25 град.С пробивное напряжение снижается на 0,052 вольт/град.С на каждый градус превышения.
Корпус и цоколевка
Выпускается транзистор в корпусе TO-220. Его конструкция считается оптимальной для триодов с рассеиваемой мощностью до 50 ватт.
Аналоги транзистора
В качестве аналогов можно использовать зарубежные триоды:
- IRF1010E;
- IRF1310N;
- IRF1405;
- IRF1407;
- IRF1607;
- IRF2805;
- IRF2807;
- IRF2907Z;
- IRF3808;
- IRF540;
- IRF3007;
- IRF3205;
- IRF3710;
- IRF3805;
- IRF640;
- IRF8010;
- IRF3305;
- IRF3315;
- IRF3415;
- IRFB260N;
- IRFB3006;
- IRFB3077;
- IRFB3206;
- IRFB3207;
- IRFB3307Z;
- IRFB3607;
- IRFB3806;
- IRFB3256;
- IRFB3306;
- IRFB3307;
- IRFB38N20D;
- IRFB4110.
Они совместимы по корпусу и цоколевке, имеют равные или превосходящие параметры.
Хотя нет принципиальных ограничений на применение IRFZ24N в линейном режиме (например, для усиления сигналов), наиболее полно характеристики прибора раскрываются в ключевом режиме. На этих транзисторах строят ключи для преобразователей DC-DC, как в схеме на рисунке. По такому принципу можно строить также зарядные устройства, инверторы для солнечных батарей, источники бесперебойного питания и другие подобные устройства.
