Транзистор IRF3205: параметры, цоколевка, аналог, datasheet

В документации (datasheet) по характеристикам от МОП-транзистора IRF3205 (HEXFET) говорится – это современный, высокопроизводительное устройство от компании International Rectifier (IR) с индуцированной конструкцией затвора (N-канальный). В параметрах заявлено большое поддерживаемое им напряжение 55 В и ток стока до 110 А. Основной особенностью этого MOSFET является очень низкое сопротивление, в открытом состоянии, составляющее порядка 0,008 Ом. Из за низкого внутреннего сопротивления его часто используют для коммутации цепей в инверторах, электроинструменте, преобразователях постоянного тока и т.д.

Power MOSFET-транзистор отличается от обычного затвором с большей толщиной оксида кремния, выдерживающего высокое входное и выходное напряжение.

Цоколевка

Распиновка транзистор irf3205 выполнена в пластиковом корпусе TO-220. Такой обычно применяется при мощности рассеяния до 50 Ватт. Три металлических, гибких вывода имеют следующее назначение: 1) З-затвор (G-gate); 2) С-сток (D-drain); 3) И-исток (S-source). Именно такое назначение и порядок следования выводов, если смотреть на маркировку, у всех транзисторов с префиксом “irf” в 220 корпусе.

Основные параметры

Для определения возможности использования транзистора irf 3205 в своем проекте необходимо изучить его технические характеристики. Они указываются в техническом описании (даташит) от производителя. Основные параметры изготовители представляют в двух таблицах, с наименование: абсолютные максимальные рейтинги и электрические характеристики.

Абсолютные максимальные рейтинги

Абсолютные максимальные рейтинги определяют предельные значения напряжений, тока, рассеиваемой мощности и рабочей температуры, которые способен выдержать полупроводниковый прибор в различных условиях эксплуатации. Надо знать, что эти величины устройство способно выдержать, но это не значит, что возможна его эксплуатация при таких значениях. Использование устройства на максимальных параметрах однозначно приведет к выходу его из строя. У irf3205 следующие максимальные параметры:

Необходимо внимательней отнестись к этим значениям. Иногда производители хитрят и указывают не применимые на практике величины. Так, максимальный заявленный ток стока (I_D) у irf3205, указанный в первой строке таблицы, равен 110 A. Однако можно сказать, что это значение не более чем рекламный ход изготовителя, способствующий возможным продажам. Кристалл рассматриваемого прибора действительно может выдержать такой I_D, но не корпус ТО-220 в который он заключен, ограниченный током 75 А. Об этих ограничениях в применении производитель указывает только в конце таблицы.

Электрические характеристики

В таблица электрических характеристик все параметры проверены производителем с учетом условий измерений, указных в столбце с соответствующим названием. Они проверяются при температуре окружающей среды менее 25 градусов. У данного устройства они следующие при T_J = 25 °C:

Тепловые параметры

Рассмотрим тепловые параметры irf3205. Они представлены в виде тепловых сопротивлений корпус-кристалл (R_θJC=0.75°C /Вт)  и кристалл-окружающая среда (R_θJA=62°C /Вт)_.  Для большинства современных полевых МОП-транзисторов R_θJA определяется в первую очередь размещением элементов на печатной плате, а не самим полевым МОП-транзистором. Поэтому R_θJA  имеет меньшее значение для оценки тепловых характеристик, чем R_θJC.

Маркировка

Первые символы маркировки указывают на изготовителя — International Rectifier (IR). Однако, так как транзистор выпускается очень давно (примерно с 2000 г.), выпуск его копии наладили и другие компании. Обновленные, безсвинцовые версии, размещенные в другом корпусе, содержат в конце маркировки символ “Z”: irf3205z (TO-220AB), irf3205zs (D2Pak), irf3205zl (TO262). Встречающиеся иногда символы «PbF» в конце , так же указывают на наличие безсвинцовой технологии изготовления.

Замена и аналоги

Аналог irf3205 можно подобрать из: BUK7508-55 (Philips), BUZ111S (Infineon), HRF3205 (Fairchild), HUF75343P3 (Fairchild, Intersil), 2SK2985 (Toshiba), MTP75N05 (ON Semiconductor), 2SK2985 (Toshiba), STP80NE06 (STMicroelectronics), SUB75N06, IRFD120 (Vishay). Полным отечественным аналогом является КП783A.

Комплементарная пара

Комплементарной пары у irf3205 нет.

Принцип работы

Назначение выводов сток и исток  у мосфетов  аналогичны контактам коллектора и эмиттера биполярного транзистора. Эти выводы делаются из материала n-типа, а корпус устройства и подложка из материала p-типа. Добавление диоксида кремния SiO₂ на подложку образует тонкий слой диэлектрика, который отделяет клемму затвора от всего корпуса.

Получается однополярное устройство, в котором проводимость осуществляется движением электронов. Область между стоком и истоком образуют свободную от носителей заряда зону. Ее насыщение электронами управляется путем подачи положительного напряжения на клемму затвора.

Оно изменяет распределение заряда в полупроводнике, поэтому дырки под слоем диэлектрика, под действием электрического поля двигаются вниз, а свободные электроны притягиваются к области вверх, образуя таким образом n-переход. По этому переходу в последующем и течет электрический ток, сила которого зависит от величины приложенного на затвор напряжения. Возможная схема включения irf3205 показан на рисунке ниже.

Так же, в зависимости от величины управляющего сигнала МОП-транзистор закрываться (низкая проводимость) или в открываться (высокая проводимость).

Правила безопасности

Основная причина отказа у полевых транзисторов — КЗ между контактами стока-истока. В таком случае только внутреннее сопротивление источника напряжения сдерживает максимальный ток. Из за КЗ кристалл устройства плавится. А повышенное напряжение на затворе разрушает тонкий слой диэлектрика MOSFET. Таким образом, затвор irf3205 разрушится если напряжение на нем будет  превысит 25 вольт. Производители советуют выбирать транзистор с 30% запасом по ожидаемым параметрам, при этом должны быть соблюдены требования по подавлению различных скачков напряжения и тока.

Применение

Предельно допустимое напряжение сток-исток до 55 В, позволяют использовать транзистор IRF 3205 в преобразователях напряжения работающих от 12 до 36 В, в бесперебойных источниках питания и др. Он так же популярен при работе в ключевом режиме в повышающих высокочастотных инверторах, например автомобильных. Посредством параллельного включения нескольких корпусов есть возможность построения преобразователей, рассчитанных на значительные токи. На видео можно посмотреть одну из простейших схем собранных на irf 3205 – сенсорный выключатель.

Производители

Далее можете скачать DataSheet транзистора IRF3205 от нескольких производителей. В России наиболее распространены: International Rectifier; Infineon Technologies. Однако, встречаются и других марок: First Silicon, Nell,  Kersemi Electronic и др.

IRF3205 – это N-канальный мощный полевой транзистор предназначен для работы в ключевом режиме. IRF3205 используется в  регуляторах мощности, переключателях, преобразователях, в которых необходима повышенная скорость переключения.

Параметры транзистора IRF3205

• Напряжение сток-исток Uси (max): 55В
• Ток сток-исток при 25 С  Iси (max): 110А
• Напряжение затвор-исток Uзи  (max): ±20В
• Сопротивление канала в открытом состоянии Rси: 8 мОм
• Рассеиваемая мощность Pси  (max): 200Вт
• Крутизна характеристики : 44S
• Пороговое напряжение на затворе: 2…4В
• Корпус: TO-220AB

Тестер транзисторов / ESR-метр / генераторМногофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Габаритные и установочные размеры транзистора IRF3205

Цоколевка транзистора IRF3205

Аналог IRF3205

зарубежные аналоги:

• BUZ111S
• HRF3205
• HRF3205L
• HUF75344P3
• HUF75344S3S
• STB80NF55L-08-1
• STP80NF55-06

отечественный аналог:

• КП783А

Datasheet IRF3205(86,6 KiB, скачано: 2 234)

Паяльная станция Eruntop 8586DЭлектрический паяльник + фен для SMD, двойной цифровой дисплей…Подробнее

Благодаря большой токовой способности и низкому сопротивлению канала транзистор IRF3205 часто используется в качестве силовых ключей в автомобильных электронных устройства и там где нужно коммутировать относительно большие токи при небольших напряжениях.

Транзистор IRF3205 цоколевка

Цоколевка стандартная как и у большинства силовых транзисторов:

IRF3205 параметры

• Тип — N-канальный MOSFET с обратным диодом
• Тип корпуса — TO-220AB (SOT78)
• Диапазон рабочих температур -55..+175°C

Максимальное напряжение сток-исток Uси = 55 В, позволяет транзистору IRF3205 работать в преобразователях напряжения питающихся от 12, 24 и 36 В, то есть во всех автомобильных применениях, в источниках бесперебойного питания и много ещё где. При этом обещают сопротивление канала в открытом состоянии Rси вкл. = 8 мОм (0,008 Ом) и максимальный ток сток-исток при температуре 25°С: Iси макс.= 110 А. Вот только цифра 110 А, это лишь маркетинговый ход — это ток самого кристалла, а вот проволочка которой припаян контакт истока на кристале к выводу выдержит лишь 75 А. Это ограничение называют ограничением по максимальному току корпуса.

• Время включения = 14 нс,
• Время выключения = 50 нс,
• Максимальное напряжение затвор-исток Uзи макс. = ±20 В,
• Максимальная рассеиваемая мощность Pси макс. = 200 Вт,
• Крутизна характеристики S = 44,
• Пороговое напряжение на затворе 2…4 В,
• Ток утечки затвора < 0,1 uA,
• Ток утечки стока (закр.) < 25uA.

IRF3205 аналоги

Сам по себе транзистор IRF3205 (судя по даташитам) выпускался с 2001 и заслужил справедливую популярность и вот в 2011 выпустили обновленную версию с индексом «Z». Причем новая серия содержит три типа в разных корпусах:

• IRF3205Z — TO-220AB
• IRF3205ZS — D2Pak (поверхностный монтаж)
• IRF3205ZL — TO-262 (для пайки стока к охладителю)

IRF3205Z обладает пониженным сопротивленим канала в открытом состоянии Rси вкл. = 6,5 мОм (0,0065 Ом), улучшенными временными характеристиками.

IRF3205 и IRF3205Z можно купить на ибее, первые от 3 долларов за десяток, вторые от 6,5 долларов. Разница в цене больше чем в два раза. Покупайте электронные компоненты из Китая только у проверенных продавцов и проверяйте их перед использованием.

Используемые источники:

• https://shematok.ru/transistor/irf3205
• http://www.joyta.ru/10369-tranzistor-irf3205-parametry-cokolevka-analog-datasheet/
• http://hardelectronics.ru/tranzistor-irf3205-parametry.html