Vishay IRFD9010, SiHFD9010 Data Sheet

IRFD9010, SiHFD9010

Vishay Siliconix

Power MOSFET

PRODUCT SUMMARY

VDS (V)

- 50

 

RDS(on) (Ω)

VGS = - 10 V

 

0.50

Qg (Max.) (nC)

11

 

 

Qgs (nC)

3.8

 

Qgd (nC)

4.1

 

Configuration

Single

 

 

 

 

 

S

HVMDIP

G

S

G

D D

P-Channel MOSFET

FEATURES

• For Automatic Insertion

• Compact, End Stackable

• Fast Switching

• Low Drive Current

Easy Paralleled

Excellent Temperature Stability

P-Channel Versatility

Compliant to RoHS Directive 2002/95/EC

DESCRIPTION

The HVMDIP technology is the key to Vishay’s advanced line of power MOSFET transistors. The efficient geometry and unique processing of the HVMDIP design achieves very low on-state resistance combined with high transconductance and extreme device ruggedness.

The p-channel HVMDIPs are designed for application which require the convenience of reverse polarity operation. They retain all of the features of the more common n-channel HVMDIPs such as voltage control, very fast switching, ease of paralleling, and excellent temperature stability.

P-channels HVMDIPs are intended for use in power stages where complementary symmetry with n-channel devices offers circuit simplification. They are also very useful in drive stages because of the circuit versatility offered by the reverse polarity connection. Applications include motor control, audio amplifiers, switched mode converters, control circuits and pulse amplifiers.

ORDERING INFORMATION

 

 

 

 

 

 

Package

 

 

HVMDIP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lead (Pb)-free

 

 

IRFD9010PbF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiHFD9010-E3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SnPb

 

 

IRFD9010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiHFD9010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (TC = 25 °C, unless otherwise noted)

 

 

PARAMETER

 

 

 

SYMBOL

LIMIT

UNIT

 

 

 

 

 

 

 

Drain-Source Voltage

 

 

 

VDS

- 50

V

Gate-Source Voltage

 

 

 

VGS

± 20

 

 

 

 

Continuous Drain Current

 

VGS at - 10 V

 

TC = 25 °C

ID

- 1.1

 

 

 

TC = 100 °C

- 0.68

A

 

 

 

 

 

Pulsed Drain Currenta

 

 

 

IDM

- 8.8

 

Linear Derating Factor

 

 

 

 

0.01

W/°C

 

 

 

 

 

 

Inductive Current, Clamped

 

L = 100 µH see fig. 14

ILM

- 8.8

A

Inductive Current, Unclamped (Avalanche Current)

 

see fig. 15

IL

- 1.5

 

 

Maximum Power Dissipation

 

TC = 25 °C

PD

1

W

Operating Junction and Storage Temperature Range

 

 

 

TJ, Tstg

- 55 to + 150

°C

Soldering Recommendations (Peak Temperature)

 

for 10 s

 

300d

 

 

 

Notes

a.Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11).

b.VDD = - 25 V, starting TJ = 25 °C, L = 52 mH, Rg = 25 Ω, IAS = - 2.0 A (see fig. 12).

c.ISD ≤ - 4.0 A, dI/dt ≤ 75 A/μs, VDD ≤ VDS, TJ ≤ 175 °C.

d.1.6 mm from case.

* Pb containing terminations are not RoHS compliant, exemptions may apply

Document Number: 91405

www.vishay.com

S10-0998-Rev. A, 26-Apr-10

1

IRFD9010, SiHFD9010

Vishay Siliconix

THERMAL RESISTANCE RATINGS

PARAMETER

SYMBOL

TYP.

MAX.

UNIT

 

 

 

 

 

Maximum Junction-to-Ambient

RthJA

-

120

°C/W

SPECIFICATIONS (TJ = 25 °C, unless otherwise noted)

PARAMETER

 

SYMBOL

TEST CONDITIONS

 

MIN.

TYP.

MAX.

UNIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Static

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain-Source Breakdown Voltage

 

VDS

VGS = 0 V, ID = - 250 μA

 

- 50

-

-

V

VDS Temperature Coefficient

 

VDS/TJ

Reference to 25 °C, ID = - 1 mA

 

-

- 0.091

-

V/°C

Gate-Source Threshold Voltage

 

VGS(th)

VDS = VGS, ID = - 250 μA

 

- 2.0

-

- 4.0

V

Gate-Source Leakage

 

IGSS

 

VGS = ± 20 V

 

 

-

-

± 500

nA

Zero Gate Voltage Drain Current

 

IDSS

VDS = - 50 V, VGS = 0 V

 

-

-

- 250

μA

 

VDS = - 40 V, VGS = 0 V, TJ = 125 °C

-

-

- 1000

 

 

 

 

On-State Drain Current

 

ID(on)

VGS = 10 V

VDS > ID(on) x RDS(on) max.

- 1.1

-

-

A

Drain-Source On-State Resistance

 

RDS(on)

VGS = - 10 V

 

 

ID = - 0.58 Ab

 

-

0.35

0.50

Ω

Forward Transconductance

 

gfs

VDS = - 20 V, ID = - 2.4 A

 

1.7

2.5

-

S

Dynamic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Input Capacitance

 

Ciss

 

 

VGS = 0 V,

 

 

-

240

-

 

Output Capacitance

 

Coss

 

VDS = - 25 V,

 

 

-

160

-

pF

 

 

 

f = 1.0 MHz, see fig. 5

 

 

 

 

 

Reverse Transfer Capacitance

 

Crss

 

-

30

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Total Gate Charge

 

Qg

 

 

ID = - 4.7 A, VDS = 0.8 V

-

7.2

11

 

Gate-Source Charge

 

Qgs

VGS = - 10 V

 

-

2.5

3.8

nC

 

 

 

see fig. 6 and 13b

Gate-Drain Charge

 

Qgd

 

 

 

-

2.7

4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Turn-On Delay Time

 

td(on)

 

 

 

 

 

 

-

6.1

9.2

 

Rise Time

 

tr

VDD = - 25 V, ID = - 4.7 A

 

-

47

71

 

 

 

 

Rg = 24 Ω, RD = 5.6 Ω,

 

 

 

 

ns

Turn-Off Delay Time

 

td(off)

 

-

13

20

 

 

 

see fig. 10b

 

 

 

Fall Time

 

tf

 

 

 

 

 

 

-

39

59

 

Internal Drain Inductance

 

LD

Between lead,

 

 

D

-

4.0

-

 

 

6 mm (0.25") from

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nH

 

 

 

package and center of

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Internal Source Inductance

 

LS

die contact

 

 

 

 

S

-

6.0

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain-Source Body Diode Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Continuous Source-Drain Diode Current

 

IS

MOSFET symbol

 

 

D

-

-

- 1.1

A

 

showing the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

integral reverse

 

G

 

 

 

 

 

Pulsed Diode Forward Currenta

 

ISM

p - n junction diode

 

S

-

-

- 8.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Body Diode Voltage

 

VSD

TJ = 25 °C, IS = - 0.7 A, VGS = 0 Vb

-

-

- 5.5

V

Body Diode Reverse Recovery Time

 

trr

TJ = 25 °C, IF = - 4.7 A, dI/dt = 100 A/μsb

33

75

160

ns

Body Diode Reverse Recovery Charge

 

Qrr

0.090

0.22

0.52

μC

 

 

 

 

 

 

 

Forward Turn-On Time

 

ton

Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS and LD)

Notes

a.Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11).

b.Pulse width ≤ 300 μs; duty cycle ≤ 2 %.

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2

S10-0998-Rev. A, 26-Apr-10

Vishay IRFD9010, SiHFD9010 Data Sheet

IRFD9010, SiHFD9010

Vishay Siliconix

TYPICAL CHARACTERISTICS (25 °C, unless otherwise noted)

<![if ! IE]>

<![endif]>- ID, Drain Current (A)

<![if ! IE]>

<![endif]>- ID, Drain Current (A)

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 10 V

 

 

80 μs Pulse Width

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 8

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 7

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS = - 6

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 5

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 4

V

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

10

15

 

20

 

25

- VGS, Drain-to-Source Voltage (V)

Fig. 1 - Typical Output Characteristics

10

80 μs Pulse Width

- 10 V

8

- 8 V

6

- 7 V

4

VGS = - 6 V

2

- 5 V

- 4 V

0

0

1

2

3

4

5

<![if ! IE]>

<![endif]>tance

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID

= - 4.7 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>sis

 

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>ourceS-to- on

<![if ! IE]>

<![endif]>(Normalized)

1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Drain

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(on)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS = - 10 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>DS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>R

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 60 - 40 - 20 0

20 40 60 80

100 120 140 160

 

 

 

 

 

 

TJ, Junction Temperature (°C)

 

 

Fig. 4 - Normalized On-Resistance vs. Temperature

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS = 0 V, f = 1 MHz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ciss = Cgs + Cgd, Cds Shorted

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Crss = Cgd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(pF)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Coss = Cds + Cgd

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Capacitance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ciss

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Coss

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Crss

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

100

- VGS, Drain-to-Source Voltage (V)

- VGS, Drain-to-Source Voltage (V)

Fig. 2 - Typical Output Characteristics

Fig. 5 - Typical Capacitance vs. Drain-to-Source Voltage

<![if ! IE]>

<![endif]>- ID, Drain Current (A)

10

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

80 μs Pulse Width

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(V)

 

ID = - 4.7 A

 

 

 

 

 

VDS = 2 x VGS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Voltage

 

 

 

VDS = - 40 V

 

1

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>ourceS

 

 

 

 

 

 

0.1

TJ = 150 °C

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>to-

8

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>-

 

 

 

 

 

 

 

TJ

= 25 °C

 

<![if ! IE]>

<![endif]>ateG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>GS

 

 

 

 

For Test Circuit

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>- V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

See Figure 13

 

0.001

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

3

4

6

8

10

0

3

6

9

12

15

- VGS, Drain-to-Source Voltage (V)

Qg, Total Gate Charge (nC)

Fig. 3 - Typical Transfer Characteristics

Fig. 6 - Typical Gate Charge vs. Gate-to-Source Voltage

Document Number: 91405

www.vishay.com

S10-0998-Rev. A, 26-Apr-10

3

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