Введение
Применение в стабилизаторах напряжения мощных полевых транзисторов, несмотря на их неоспоримые преимущества – ультранизкое сопротивление открытого канала (единицы миллиом), позволяющее получить сверхмалое падение напряжения между входным и выходным напряжением (десятые доли вольта), большие токи (сотни ампер), низкая стоимость (особенно n-канальных транзисторов), – как известно, сопряжено с решением одной проблемы, связанной с высоким пороговым напряжением (2 – 5 В), которое требуется подать на затвор, чтобы открыть транзистор. Если, например, в стабилизаторе положительного напряжения на n-канальном транзисторе входное напряжение подается на сток, выходное снимается с истока, а затвором управляет ОУ, то при малом падении напряжения стабилизатора (между истоком и стоком транзистора) ОУ должен подать на затвор напряжение на 2 – 5 В выше истока, а значит и выше стока, то есть выше входного напряжения. Но где его взять, если кроме входного другого напряжения нет? К каким только ухищрениям не прибегают, чтобы получить напряжение выше входного: используют дополнительную обмотку трансформатора и выпрямитель на ее основе, различные схемы повышения входного напряжения, основанные на умножителях напряжения, а в некоторые современные микросхемы стабилизаторов даже встраивают DC/DC преобразователи.
Применяют и другие схемные решения. Например, в стабилизаторе положительного напряжения может быть использован «перевернутый» p-канальный транзистор: входное напряжение подают на исток, выходное снимают со стока, и в этом случае для открытия транзистора ОУ должен подать на затвор напряжение не выше входного, а ниже на те же 2 – 5 В. При питании входным напряжением ОУ с этим справляется легко, однако при малых токах, или вообще при нулевых (при отсутствии нагрузки), когда требуется существенно прикрыть (или вообще закрыть транзистор), а значит, подать на его затвор напряжение, равное напряжению истока, то есть входному напряжению (или даже немного выше), ОУ с этим справиться уже не может, поскольку его выходное напряжение всегда ниже напряжения питания на 1 – 1.5 В. Другими словами, для идеальной работы ОУ в таких схемах напряжение его питания опять должно быть выше входного. Эта проблема частично снимается применением rail-to-rail ОУ, транзисторов с очень высоким порогом открытия (до 5.5 В), подключением к выходу стабилизатора дополнительных резисторов (чтобы не закрывать транзистор до конца). Но даже в этом случае при сравнительно больших токах, когда входное напряжение существенно падает, в ОУ возникает паразитная генерация в несколько килогерц, избавиться от которой довольно трудно.
Если же требуется двуполярный стабилизатор, то используют вышеупомянутые схемы с их недостатками.
Автор задался вопросом: а нельзя ли в двуполярном стабилизаторе использовать для питания ОУ, помимо входного напряжения стабилизатора, еще и входное напряжение другого стабилизатора, а в другом – входное первого? Как показал результат такого эксперимента, оказывается, можно. Мало того, автор получил такой низкий уровень размаха пульсаций выходного напряжения стабилизаторов при больших токах, какого даже не ожидал.
Дальнейшее изложение будет построено следующим образом. Вначале будут приведены известные упрощенные схемы стабилизаторов на ОУ и полевых транзисторах, затем уже принципиальные схемы на них основанные, далее будет дана разводка плат стабилизаторов, их фотографии и конструкция источника питания (ИП) на базе двуполярного стабилизатора. После этого будут приведены результаты испытаний стабилизаторов и, в частности, осциллограммы пульсаций выходных напряжений. В конце статьи будут подытожены выходные параметры стабилизаторов.
IRF1405 specs
- IRF1405 is an N-channel POWER MOSFET device
- Drain to source voltage (VDS) is 55V
- Gate to source voltage (VGS) is +/- 20V
- Gate to the threshold voltage (VGS (th)) is 2V to 4V
- Drain current (ID) is 169A
- Pulsed drain current (IDM) is 680A
- Power dissipation (PD) is 330W
- Total gate charge (Qg) is 170 to 260nC
- Drain to source on-state resistance (RDS (ON)) 6 to 5.3mΩ
- Rise time (tr) is 190ns
- Thermal resistance junction to case (Rth j-C) is 45℃/W
- Junction temperature (TJ) is between -55 to 175℃
- Body diode reverse recovery (trr) 88 to 130ns
- Input capacitance is 5480pf
- Output capacitance is 1210pf
- Advanced process technology
- Ultra dv/dt rating
- Fast switching
- Repetitive avalanche allowed TJ MAX
- It is an affected and reliable device
IRF1405 Pinout
IRF1405 Pinout
| Pin Number | Pin Name | Description |
| 1 | GATE | The gate terminal will be used to trigger the MOSFET device |
| 2 | DRAIN | The drain is the input terminal of the MOSFET |
| 3 | SOURCE | In the source, terminal current flows out from the MOSFET |
IRF1405 vs IRF034 vs IRF054
| Characteristics | IRF1405 | IRF034 | IRF054 |
|---|---|---|---|
| Drain to source voltage (VDS)) | 55V | 60V | 60V |
| Gate to source voltage (Vgs) | 20V | 20V | 20V |
| Gate threshold voltage (Vg(th)) | 2 to 4V | 2 to 4V | 2 to 4V |
| Drain current (ID) | 169A | 25A | 45A |
| Pulsed drain current | 680A | 100A | 220A |
| Thermal resistance, junction to case | 0.45℃/W | 1.67℃/W | 0.83℃/W |
| Total gate charge (Qg) | 170 to 260nC | 21 to 47nC | 80 to 180nC |
| Power dissipation (PD) | 330W | 75W | 150W |
| Junction temperature (TJ) | -55 to +175°C | -55 to +150°C | -55 to +150℃ |
| Drain to source on-state resistance (RDS) | 4.6 to 5.3mΩ | 0.050 to 0.058Ω | 0.022Ω to 0.025Ω |
| Rise time (tr) | 190ns | — | 180ns |
| Reverse recovery time (trr) | 88 to 130ns | 220ns | 180ns |
| Input capacitance | 5480pf | 1300pf | 4600pF |
| Output capacitance | 1210pf | 650pf | 2000pf |
| Package | TO-220AB | TO-3 | TO-3 |
IRF1405PBF Datasheet PDF — International Rectifier
| Part Number | IRF1405PBF | |
| Description | AUTOMOTIVE MOSFET | |
| Manufacturers | International Rectifier | |
| Logo | ||
|
There is a preview and IRF1405PBF download ( pdf file ) link at the bottom of this page. Total 9 Pages |
|
Preview 1 page
No Preview Available !
www.DataSheet4U.com AUTOMOTIVE MOSFET IRF1405PbF Typical Applications ● Electric Power Steering (EPS) ● Anti-lock Braking System (ABS) ● Wiper Control ● Climate Control ● Power Door ● Lead-Free Benefits ● Advanced Process Technology ● Ultra Low On-Resistance ● Dynamic dv/dt Rating ● 175°C Operating Temperature ● Fast Switching D● esRcerpiepttitiioven Avalanche Allowed up to Tjmax Specifically designed for Automotive applications, this Stripe Planar design of HEXFETPower MOSFETs utilizes the latest processing techniques to achieve HEXFETPower MOSFET D VDSS = 55V RDS(on) = 5.3mΩ S ID = 169A TO-220AB ID @ TC = 25°C ID @ TC = 100°C IDM PD @TC = 25°C Continuous Drain Current, VGS @ 10V Continuous Drain Current, VGS @ 10V Pulsed Drain Current Power Dissipation VGS EAS IAR EAR dv/dt Single Pulse Avalanche Energy Avalanche Current Repetitive Avalanche Energy Peak Diode Recovery dv/dt TJ TSTG Operating Junction and 169 118 680 RθJC RθCS RθJA www.irf.com |
|
25 50 75 100 125 150 175 TC , Case Temperature ( °C) Fig 9. Maximum Drain Current Vs. Case Temperature VDS VGS RG RD D.U.T. +-VDD 10V Pulse Width ≤ 1 µs Duty Factor ≤ 0.1 % Fig 10a. Switching Time Test Circuit VDS 90% VGS td(on) tr td(off) tf Fig 10b. Switching Time Waveforms D = 0.50 0.1 0.20 0.10 PDM t1 t2 0.0001 1. Duty factor D = t1 / t 2 2. Peak TJ = P DM x ZthJC + TC 0.001 t1, Rectangular Pulse Duration (sec) Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case www.irf.com Preview 5 Page |
IRF1405PbF|
On this page, you can learn information such as the schematic, equivalent, pinout, replacement, circuit, and manual for IRF1405PBF electronic component. |
| Information | Total 9 Pages |
| Link URL | |
| Download |
Share Link :
Electronic Components Distributor
|
An electronic components distributor is a company that sources, stocks, and sells electronic components to manufacturers, engineers, and hobbyists. |
| SparkFun Electronics | Allied Electronics | DigiKey Electronics | Arrow Electronics |
| Mouser Electronics | Adafruit | Newark | Chip One Stop |
In Stock: 216017
United States
China
Canada
Japan
Russia
Germany
United Kingdom
Singapore
Italy
Hong Kong(China)
Taiwan(China)
France
Korea
Mexico
Netherlands
Malaysia
Austria
Spain
Switzerland
Poland
Thailand
Vietnam
India
United Arab Emirates
Afghanistan
Åland Islands
Albania
Algeria
American Samoa
Andorra
Angola
Anguilla
Antigua & Barbuda
Argentina
Armenia
Aruba
Australia
Azerbaijan
Bahamas
Bahrain
Bangladesh
Barbados
Belarus
Belgium
Belize
Benin
Bermuda
Bhutan
Bolivia
Bonaire, Sint Eustatius and Saba
Bosnia & Herzegovina
Botswana
Brazil
British Indian Ocean Territory
British Virgin Islands
Brunei
Bulgaria
Burkina Faso
Burundi
Cabo Verde
Cambodia
Cameroon
Cayman Islands
Central African Republic
Chad
Chile
Christmas Island
Cocos (Keeling) Islands
Colombia
Comoros
Congo
Congo (DRC)
Cook Islands
Costa Rica
Côte d’Ivoire
Croatia
Cuba
Curaçao
Cyprus
Czechia
Denmark
Djibouti
Dominica
Dominican Republic
Ecuador
Egypt
El Salvador
Equatorial Guinea
Eritrea
Estonia
Eswatini
Ethiopia
Falkland Islands
Faroe Islands
Fiji
Finland
French Guiana
French Polynesia
Gabon
Gambia
Georgia
Ghana
Gibraltar
Greece
Greenland
Grenada
Guadeloupe
Guam
Guatemala
Guernsey
Guinea
Guinea-Bissau
Guyana
Haiti
Honduras
Hungary
Iceland
Indonesia
Iran
Iraq
Ireland
Isle of Man
Israel
Jamaica
Jersey
Jordan
Kazakhstan
Kenya
Kiribati
Kosovo
Kuwait
Kyrgyzstan
Laos
Latvia
Lebanon
Lesotho
Liberia
Libya
Liechtenstein
Lithuania
Luxembourg
Macao(China)
Madagascar
Malawi
Maldives
Mali
Malta
Marshall Islands
Martinique
Mauritania
Mauritius
Mayotte
Micronesia
Moldova
Monaco
Mongolia
Montenegro
Montserrat
Morocco
Mozambique
Myanmar
Namibia
Nauru
Nepal
New Caledonia
New Zealand
Nicaragua
Niger
Nigeria
Niue
Norfolk Island
North Korea
North Macedonia
Northern Mariana Islands
Norway
Oman
Pakistan
Palau
Palestinian Authority
Panama
Papua New Guinea
Paraguay
Peru
Philippines
Pitcairn Islands
Portugal
Puerto Rico
Qatar
Réunion
Romania
Rwanda
Samoa
San Marino
São Tomé & Príncipe
Saudi Arabia
Senegal
Serbia
Seychelles
Sierra Leone
Sint Maarten
Slovakia
Slovenia
Solomon Islands
Somalia
South Africa
South Sudan
Sri Lanka
St Helena, Ascension, Tristan da Cunha
St. Barthélemy
St. Kitts & Nevis
St. Lucia
St. Martin
St. Pierre & Miquelon
St. Vincent & Grenadines
Sudan
Suriname
Svalbard & Jan Mayen
Sweden
Syria
Tajikistan
Tanzania
Timor-Leste
Togo
Tokelau
Tonga
Trinidad & Tobago
Tunisia
Turkey
Turkmenistan
Turks & Caicos Islands
Tuvalu
U.S. Outlying Islands
U.S. Virgin Islands
Uganda
Ukraine
Uruguay
Uzbekistan
Vanuatu
Vatican City
Venezuela
Wallis & Futuna
Yemen
Zambia
Zimbabwe
Quantity
Quick RFQ
Аналоги
| Тип | Ugs | Ugs(th) | Uds | Pd | Id | Qg | Tr | Tj | Cd | Rds | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IRF540 | 20 | 4 | 100 | 150 | 30 | 72 | 175 | 2100 | 0.077 | TO220 | |
| 40N10 | 30 | 4 | 100 | 150 | 40 | 30 | 150 | 2500 | 0.04 | TO‑220C | |
| AP95T10GP | 20 | 4 | 100 | 375 | 150 | 210 | 910 | 0.0064 | TO220 | ||
| 2SK2314 | 20 | 2 | 100 | 75 | 27 | 50 | 20 | 150 | 400 | 0.085 | ТО220АВ |
| CSD19531KCS | 20 | 3.3 | 100 | 214 | 100 | 38 | 7.2 | 175 | 560 | 0.0077 | TO‑220 |
| FDP045N10A | 20 | 4 | 100 | 263 | 120 | 54 | 26 | 175 | 925 | 0.0045 | TO220 |
| FDP3652 | 20 | 4 | 100 | 150 | 61 | 53 | 175 | 0.016 | TO220 | ||
| G3710 | 20 | 100 | 200 | 59 | 52.5 | 175 | 665.3 | 0.025 | TO220 | ||
| HUF76639P3 | 16 | 3 | 100 | 180 | 50 | 175 | 0.027 | TO220AB | |||
| IPP410N30N | 20 | 4 | 300 | 300 | 44 | 9 | 175 | 374 | 0.041 | TO‑220 | |
| IRFB38N20D | 30 | 200 | 320 | 44 | 60 | 0.054 | TO220AB | ||||
| IPP200N15N3 | 20 | 4 | 150 | 150 | 50 | 23 | 11 | 175 | 214 | 0.02 | TO‑220 |
| IRFB4227 | 30 | 200 | 190 | 65 | 70 | 0.026 | TO220AB | ||||
| IRFB4229 | 30 | 250 | 330 | 46 | 72 | 0.046 | TO220AB | ||||
| IRFB4321 | 30 | 150 | 330 | 83 | 71 | 0.015 | TO220AB | ||||
| RU80N15R | 25 | 4 | 150 | 176 | 80 | 32 | 175 | 550 | 0.036 | TO‑220 | |
| IRFB52N15D | 30 | 150 | 320 | 60 | 60 | 0.032 | TO220AB | ||||
| PHP45NQ10T | 20 | 4 | 100 | 150 | 47 | 175 | 0.025 | TO220AB | |||
| STP40NF10L | 17 | 2.5 | 100 | 150 | 40 | 46 | 82 | 175 | 290 | 0.033 | TO220 |
| PTP540 | 20 | 4 | 100 | 150 | 33 | 37 | 20 | 175 | 300 | 0.044 | TO‑220 |
| SSS1510 | 20 | 150 | 300 | 100 | 105 | 175 | 657 | 0.0108 | TO220 | ||
| STP40NF10 | 20 | 4 | 100 | 150 | 50 | 46.5 | 46 | 175 | 298 | 0.028 | TO220 |
Отечественные аналоги — КП540, КП746А, КП746Б.
Примечание: данные в таблицах взяты из даташип компаний-производителей.
Описание и применение мощного N-канального MOSFET транзистора
Мощные N-канальные MOSFET транзисторы, такие как IRF1405, широко применяются в современной электронике для управления большими токами и высокими напряжениями. Они обладают высоким коэффициентом усиления и низким сопротивлением канала, что делает их идеальным компонентом для использования во множестве приложений.
IRF1405 — N-канальный MOSFET транзистор, предназначенный для работы с напряжением до 55V и может выдерживать ток до 169A. Он имеет три вывода: исток (S), сток (D) и затвор (G), которые позволяют контролировать ток от истока к стоку с помощью затворного напряжения.
Этот транзистор обладает низким сопротивлением канала, что позволяет ему эффективно управлять большими токами. Его коэффициент усиления позволяет использовать его в различных устройствах управления энергией, а его способность работать с высокими напряжениями делает его применимым в схемах с питанием от аккумуляторов или других источников с высоким напряжением.
IRF1405 также имеет встроенную защиту от перегрева, что делает его более надежным в работе
Эта функция позволяет предотвратить повреждение транзистора в случае превышения температуры, что особенно важно в приложениях требующих высокой надежности
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Максимальное напряжение затвор-исток (VGS) | ±20V |
| Максимальное напряжение сток-исток (VDS) | 55V |
| Максимальный ток стока (ID) | 169A |
| Сопротивление канала (RDS(ON)) | 8.7mΩ |
Также стоит отметить, что IRF1405 имеет низкую емкость затвор-исток, что делает его быстро переключаемым и эффективным в цепях с высокой частотой.
Применение мощных N-канальных MOSFET транзисторов включает, но не ограничено:
- Мощные источники питания
- Силовые переключатели
- Инверторы и преобразователи
- Светотехническое оборудование
- Соларные инверторы
- Индустриальные контроллеры и приводы
Благодаря своим характеристикам и возможностям, N-канальные MOSFET транзисторы, включая IRF1405, являются незаменимыми компонентами в различных сферах электроники, где требуется силовое управление и контроль тока и напряжения.
IRF1405 electrical specification explanation
In this section we try to explain the electrical specifications of IRF1405, this specs explanation is really useful for the replacement process.
Voltage specs
Voltage specifications of IRF1405 MOSFET, drain to source voltage is 55V, the gate to source voltage is 20V, and the gate threshold voltage is 2V and 4V, the voltage specs show it has multiple power applications.
Current specs
The drain current value of IRF1405 MOSFET is 169A, it is the maximum load capacity of the device.
The pulsed drain current value of IRF1405 MOSFET is 680A, it is the pulsed current value mostly three times higher than the normal value.
Dissipation specs
The power dissipation value of IRF1405 MOSFET is 330W, the dissipation energy will be calculated from the device package.
Особенности транзистора IRF1405
1. Высокая мощность: Транзистор IRF1405 обладает высокой мощностью в сравнении с другими транзисторами. Он способен справиться с большими электрическими нагрузками и выдерживать высокие значения тока и напряжения.
2. Низкое внутреннее сопротивление: IRF1405 имеет низкое внутреннее сопротивление, что позволяет ему эффективно передавать мощность и обеспечивать стабильную работу в различных схемах.
3. Высокая скорость коммутации: Транзистор обладает высокой скоростью коммутации, что позволяет ему быстро переключаться между состояниями открытого и закрытого.
4. Высокое качество сигнала: IRF1405 обеспечивает высокое качество сигнала при передаче или усилении электрических сигналов, что делает его превосходным выбором для различных приложений в сфере электроники и схемотехники.
5. Надежность: Транзистор характеризуется высокой надежностью и долговечностью, что обеспечивает его долгосрочную и стабильную работу в различных условиях.
6. Устойчивость к перегреву: IRF1405 способен эффективно выдерживать высокие температуры, что делает его надежным и долговечным элементом в системах, где необходима работа при повышенных тепловых нагрузках.
7. Хорошая совместимость: Транзистор IRF1405 совместим с различными схемами и устройствами, что обеспечивает его универсальность и применимость в различных проектах и приложениях.
8. Простота в использовании: IRF1405 прост в использовании и установке благодаря стандартным размерам и форме корпуса. Это упрощает его интеграцию в различные электронные устройства.
Таким образом, транзистор IRF1405 представляет собой мощный, надежный и универсальный компонент, который идеально подходит для различных проектов и приложений в области электроники и схемотехники.
