Електронні компоненти і системи 
В статье дана краткая информация о выпускаемых компанией STMicro elec tro – nics мощных полевых транзисторах, отличающихся сверхмалым сопротивлением открытого канала.
В. Макаренко
Разработанная компанией STMicroelectronics технология STripFET™ VI DeepGATE™ позволила создать мощные МОП-транзисторы с наименьшими на сегодняшний день сопротивлением открытого канала сток-исток (Drain-Source) RDS(ON) и произведением сопротивления открытого канала на заряд затвора Rds(on)Qg. Последний параметр является промышленным тестом для силовых МОП-транзисторов. По сравнению с технологией предыдущего поколения достигнуто улучшение этого параметра примерно на 20%, что делает возможным применение силовых транзисторов, выполненных в небольших корпусах для поверхностного монтажа, в импульсных стабилизаторах и DC/DC-преобразователях. Кроме того, транзисторы, изготовленные по этой технологии, имеют гораздо меньший заряд затвора, что позволяет повысить частоту переключения и благодаря этому использовать пассивные компоненты, в том числе дроссели и конденсаторы, меньших размеров.
Широкий выбор транзисторов со стандартным расположением выводов в корпусах SO-8, DPAK, PowerFLAT™ (размерами 5×6 и З.ЗхЗ.З мм), Po- larPAK®, IPAK (для монтажа в отверстия) и SOT23-6L делает возможной замену установленных на печатные платы транзисторов и позволяет повысить КПД и удельную мощность преобразователей.
Первым транзистором, разработанным по новой технологии, стал STL150N3L , выполненный в корпусе PowerFLAT с габаритными размерами 5×6 мм (рис. 1).
Передельно допустимые параметры транзистора приведены в табл. 1.
Таблица 1. Предельно допустимые параметры транзистора STL150N3L
Таблица 2. Параметры транзистора STL150N3L в режиме переключения
Параметры транзистора в режиме переключения приведены в табл. 2.
Рис. 1. Транзистор STL150N3L в корпусе PowerFlat
На рис. 2 приведены зависимости границы области безопасной работы транзистора при различной длительности одиночных импульсов тока стока (ID) от его величины и от напряжения сток-исток (VDS). Как следует из графиков, при увеличении длительности импульса допустимое значение тока через транзистор уменьшается и в конечном итоге определяется мощностью, рассеиваемой на участке сток-исток транзистора. А она, в свою очередь, определяется сопротивлением открытого канала сток-исток.
На рис. 2 приняты следующие обозначения: Tj — junction temperature (температура перехода); Tc — case temperature (температура корпуса).
Рис. 2. Зависимости границы области безопасной работы транзистора от тока стока
Зависимость сопротивления открытого канала сток-исток (Rds(on)) от тока стока приведена на рис. 3.
Из рисунка следует, что при увеличении тока стока до 80 А сопротивление участка сток-исток транзистора не превышает 2.4 мОм. Следовательно падение напряжения на транзисторе при таком токе не будет превы шать 0.192 В. Руководствуясь графиками рис. 2, можно сделать вывод о том, что для безопасной работы транзистора длительность проходящих через него импульсов при токе 80 А не должна превышать 200.250 мс.
Рис. 3. Зависимость сопротивления открытого канала сток-исток транзистора от тока стока
Входные и выходные характеристики транзистора STL150N3L приведены на рис. 4. Для оценки параметров схемы управления транзистором можно воспользоваться графиками зависимости заряда затвора от напряжения затвор-исток, а также паразитных емкостей транзистора от напряжения сток-исток, приведенными в .
Рис. 4. Входная (а) и выходные (б) характеристики транзистора STL150N3L
Так как отличительным параметром транзистора STL150N3L является сверхмалое сопротивление открытого канала сток-исток, то представляет интерес его зависимость от температуры кристалла, приведенная на рис. 5.
Как следует из графика, рис. 5, сопротивление канала сток-исток растет практически линейно с ростом температуры кристалла, что следует учитывать при проектировании и расчете тепловых режимов преобразователей. Рекомендуемые схемы включения транзистора STL150N3L можно найти в .
Рис. 5. Зависимость сопротивления открытого канала сток-исток транзистора от температуры кристалла
Кроме STL150N3L компания STMicroelectronics выпускает транзистор типа STD150N3LLH6 в корпусе DPAK со значением Rds(on)=2.8 мОм и максимальным током стока 80 А . Представленные транзисторы кроме сверхмалого сопротивления открытого канала характеризуются высокой стойкостью к лавинному пробою и малой мощностью сигнала, необходимой для управления затвором.
