(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9) IRFR3518PbF IRFU3518PbF HEXFET(cid:1)(cid:1)Power MOSFET Applications (cid:3) High frequency DC-DC converters V R max I DSS DS(on) D (cid:3) Lead-Free 80V 29m(cid:1) 30A Benefits (cid:3) Low Gate-to-Drain Charge to Reduce Switching Losses (cid:3) Fully Characterized Capacitance Including Effective C to Simplify Design, (See OSS App. Note AN1001) (cid:3) Fully Characterized Avalanche Voltage D-Pak I-Pak and Current IRFR3518 IRFU3518 Absolute Maximum Ratings Parameter Max. Units V Drain-to-Source Voltage 80 V DS V Gate-to-Source Voltage ± 20 GS I @ T = 25°C Continuous Drain Current, V @ 10V 38 D C GS I @ T = 100°C Continuous Drain Current, V @ 10V 27 A D C GS I Pulsed Drain Current (cid:1) 150 DM P @T = 25°C Power Dissipation 110 W D C Linear Derating Factor 0.71 W/°C dv/dt Peak Diode Recovery dv/dt (cid:2) 5.2 V/ns T Operating Junction and -55 to + 175 J TSTG Storage Temperature Range °C Soldering Temperature, for 10 seconds 300 (1.6mm from case ) Thermal Resistance Parameter Typ. Max. Units RθJC Junction-to-Case ––– 1.4 RθJA Junction-to-Ambient (PCB mount)(cid:1) ––– 40 °C/W RθJA Junction-to-Ambient ––– 110 Notes(cid:1)(cid:1)(cid:2)through (cid:1) are on page 10 www.irf.com 1 12/03/04

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) Static @ T = 25°C (unless otherwise specified) J Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions V(BR)DSS Drain-to-Source Breakdown Voltage 80 ––– ––– V VGS = 0V, ID = 250µA ∆V(BR)DSS/∆TJ Breakdown Voltage Temp. Coefficient ––– 0.09 ––– V/°C Reference to 25°C, ID = 1mA (cid:4) RDS(on) Static Drain-to-Source On-Resistance ––– 24 29 mΩ VGS = 10V, ID = 18A(cid:5)(cid:6) VGS(th) Gate Threshold Voltage 2.0 ––– 4.0 V VDS = VGS, ID = 250µA IDSS Drain-to-Source Leakage Current ––– ––– 20 µA VDS = 80V, VGS = 0V ––– ––– 250 VDS = 64V, VGS = 0V, TJ = 150°C I Gate-to-Source Forward Leakage ––– ––– 200 nA VGS = 20V GSS Gate-to-Source Reverse Leakage ––– ––– -200 VGS = -20V Dynamic @ T = 25°C (unless otherwise specified) J Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions gfs Forward Transconductance 34 ––– ––– S VDS = 25V, ID = 18A Qg Total Gate Charge ––– 37 56 ID = 18A Qgs Gate-to-Source Charge ––– 11 ––– nC VDS = 40V Qgd Gate-to-Drain ("Miller") Charge ––– 12 ––– VGS = 10V (cid:6) td(on) Turn-On Delay Time ––– 12 ––– VDD = 40V tr Rise Time ––– 25 ––– ns ID = 18A td(off) Turn-Off Delay Time ––– 37 ––– RG = 9.1Ω tf Fall Time ––– 13 ––– VGS = 10V(cid:5)(cid:6) Ciss Input Capacitance ––– 1710 ––– VGS = 0V Coss Output Capacitance ––– 270 ––– VDS = 25V Crss Reverse Transfer Capacitance ––– 33 ––– pF ƒ = 1.0MHz Coss Output Capacitance ––– 1780 ––– VGS = 0V, VDS = 1.0V, ƒ = 1.0MHz Coss Output Capacitance ––– 170 ––– VGS = 0V, VDS = 64V, ƒ = 1.0MHz Coss eff. Effective Output Capacitance ––– 330 ––– VGS = 0V, VDS = 0V to 64V (cid:7) Avalanche Characteristics Parameter Typ. Max. Units E Single Pulse Avalanche Energy(cid:8) ––– 160 mJ AS I Avalanche Current(cid:1) ––– 18 A AR E Repetitive Avalanche Energy(cid:1) ––– 11 mJ AR Diode Characteristics Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions IS Continuous Source Current ––– ––– 38 MOSFET symbol D (Body Diode) showing the (cid:1) ISM Pulsed Source Current ––– ––– 150 integral reverse G (Body Diode) (cid:1) p-n junction diode. S VSD Diode Forward Voltage ––– ––– 1.3 V TJ = 25°C, IS = 18A, VGS = 0V(cid:5)(cid:6) trr Reverse Recovery Time ––– 77 ––– ns TJ = 25°C, IF = 18A Qrr Reverse RecoveryCharge ––– 210 ––– nC di/dt = 100A/µs(cid:1)(cid:6) ton Forward Turn-On Time Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS+LD) 2 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) 1000 VGS 1000 TOP 15V VGS 10V TOP 15V 8.0V 10V 7.0V 8.0V 100 6.0V 7.0V 5.5V 6.0V 5.0V 5.5V A) BOTTOM 4.5V 100 5.0V e Current ( 10 Current (A) BOTTOM 4.5V n-to-Sourc 1 4.5V o-Source 10 4.5V I , DraiD 0.1 I , Drain-tD 1 20µs PULSE WIDTH T J = 25 °C 20µs PULSE WIDTH 0.01 T J = 175 °C 0.1 1 10 100 0.1 V D S , Drain-to-Source Voltage (V) 0.1 1 10 100 V , Drain-to-Source Voltage (V) DS Fig 1. Typical Output Characteristics Fig 2. Typical Output Characteristics 1000.00 3.0 ID= 38A )Α 2.5 ( T = 25°C nt J e e c CDSanoouuecr--rrr t ,iD11000..0000 TJ = 175°C Drain-to-Source On Resistan (Normalized) 112...050 I 1.00 V20DµSs =P U25LVSE WIDTH R , DS(on) 0.5 V GS=10V 0.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 V , Gate-to-Source Voltage (V) (cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:8)(cid:5)(cid:2)(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:13)(cid:16)(cid:17)(cid:10)(cid:7)(cid:16)(cid:13)(cid:5)(cid:18)°°(cid:19)(cid:20) GS Fig 3. Typical Transfer Characteristics Fig 4. Normalized On-Resistance Vs. Temperature www.irf.com 3

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) 100000 12 VGS = 0V, f = 1 MHZ ID= 18A C = C + C , C SHORTED iss gs gd ds 10000 CCrossss = = CCgdds + Cgd Vge() 10 VVDDSS== 4604VV F) oatl 8 VDS= 16V nepaacc(ti1000 Ciss SVouecr 6 CCap, Coss aeo--tt 4 G 100 , S G 2 Crss V 10 0 1 10 100 0 10 20 30 40 V , Drain-to-Source Voltage (V) Q Total Gate Charge (nC) DS G Fig 5. Typical Capacitance Vs. Fig 6. Typical Gate Charge Vs. Drain-to-Source Voltage Gate-to-Source Voltage 1000 1000 OPERATION IN THIS AREA LIMITED BY RDS(on) A) 100 n( t100 ent (A) Cuerr n Curr 10 T J = 175 ° C uecr 10 100µsec erse Drai Snoo--t 1msec I , RevSD 1 T J = 25 ° C Dar I,iD 1 TTcj = = 1 2755°°CC 10msec Single Pulse 0.1 V G S = 0 V 0.1 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 1 10 100 1000 V S D ,Source-to-Drain Voltage (V) VDS, Drain-to-Source Voltage (V) Fig 7. Typical Source-Drain Diode Fig 8. Maximum Safe Operating Area Forward Voltage 4 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) (cid:22) 40 (cid:21) (cid:1) (cid:1)(cid:2) LIMITED BY PACKAGE (cid:21) (cid:21)(cid:2) (cid:23)(cid:24)(cid:25)(cid:24)(cid:2)(cid:24) (cid:22) (cid:21) 30 +(cid:21) - (cid:1)(cid:1) A) (cid:21) nt ( (cid:21)(cid:2) urre 20 (cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:4)(cid:5)(cid:12)(cid:6)(cid:15)(cid:7)(cid:8)(cid:16)(cid:8)(cid:9)(cid:17)(cid:18)(cid:10)(cid:12)(cid:11)(cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:13)(cid:8)(cid:8)≤≤ 01. 1(cid:14) %(cid:6) C n ai Dr Fig 10a. Switching Time Test Circuit I , D 10 VDS 90% 0 25 50 75 100 125 150 175 T , Case Temperature ( ° C) C 10% VGS Fig 9. Maximum Drain Current Vs. td(on) tr td(off) tf Case Temperature Fig 10b. Switching Time Waveforms 10 Z )thJC ( 1 D = 0.50 se 0.20 n o esp 0.10 PDM mal R 0.1 00..0025 SINGLE PULSE t1 her 0.01 (THERMAL RESPONSE) t2 T Notes: 1. Duty factor D = t 1 / t 2 2. Peak T J=P DM x Z thJC + TC 0.01 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 t , Rectangular Pulse Duration (sec) 1 Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case www.irf.com 5

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) 320 15V ID TOP 7.3A 13A VDS L DRIVER J) 240 BOTTOM 18A m y ( RG D.U.T + erg - VDD En 20V IAS A che 160 tp 0.01Ω an al v A Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit e s Pul 80 e gl n Si V(BR)DSS E , AS 0 tp 25 50 75 100 125 150 175 Starting Tj, Junction Temperature ( ° C) Fig 12c. Maximum Avalanche Energy Vs. Drain Current IAS Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms CurrentRegulator SameTypeasD.U.T. Q G 50KΩ 12V .2µF .3µF Q Q GS GD + D.U.T. -VDS VG VGS 3mA Charge IG ID CurrentSamplingResistors Fig 13a. Basic Gate Charge Waveform Fig 13b. Gate Charge Test Circuit 6 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:5)(cid:10)(cid:2)(cid:11)(cid:8)(cid:12)(cid:2)(cid:13)(cid:14)(cid:5)(cid:9)(cid:12)(cid:15)(cid:9)(cid:16)(cid:5)(cid:17)(cid:2)(cid:18)(cid:16)(cid:5)(cid:19)(cid:7)(cid:13)(cid:11)(cid:20)(cid:7)(cid:16) + (cid:19)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:7)(cid:11)(cid:10)(cid:5)(cid:29)(cid:17)%(cid:12)(cid:7)(cid:10)(cid:5)(cid:19)(cid:12)(cid:8)!(cid:11)"(cid:13)(cid:16)(cid:17)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:8)! (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4) • (cid:5)(cid:29)(cid:12)*(cid:5)+(cid:10)(cid:16)(cid:17)%(cid:5)&(cid:8)"(cid:7)(cid:9)(cid:10)(cid:17)(cid:8)(cid:9)(cid:13) (cid:2) (cid:5)(cid:5) • ,(cid:16)(cid:12)(cid:7)(cid:8)"(cid:5)- (cid:17)(cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:5) • (cid:29)(cid:12)*(cid:5)(cid:29)(cid:13)(cid:17).(cid:17)(cid:30)(cid:13)(cid:5)&(cid:8)"(cid:7)(cid:9)(cid:10)(cid:17)(cid:8)(cid:9)(cid:13) (cid:5)(cid:5)(cid:5)(cid:5)(cid:5)(cid:5)(cid:19)(cid:7)(cid:16)(cid:16)(cid:13)(cid:8)(cid:10)(cid:5)(cid:2)(cid:16)(cid:17)(cid:8)!(cid:28)(cid:12)(cid:16)(cid:14)(cid:13)(cid:16) - + (cid:4) (cid:3) - + - (cid:5) (cid:22)(cid:21) • "(cid:31)#"(cid:10)(cid:5)(cid:9)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:16)(cid:12) (cid:13)"(cid:5)$%(cid:5)(cid:22)(cid:21) + • (cid:23)(cid:16)(cid:11)(cid:31)(cid:13)(cid:16)(cid:5)!(cid:17)(cid:14)(cid:13)(cid:5)(cid:10)%(cid:15)(cid:13)(cid:5)(cid:17)!(cid:5)(cid:23)(cid:24)(cid:25)(cid:24)(cid:2)(cid:24) - (cid:21)(cid:1)(cid:1) • &(cid:2)(cid:1)(cid:5)(cid:9)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:16)(cid:12) (cid:13)"(cid:5)$%(cid:5)(cid:23)(cid:7)(cid:10)%(cid:5)’(cid:17)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:16)(cid:5)((cid:23)( • (cid:23)(cid:24)(cid:25)(cid:24)(cid:2)(cid:24)(cid:5))(cid:5)(cid:23)(cid:13)(cid:31)(cid:11)(cid:9)(cid:13)(cid:5)(cid:25)(cid:8)"(cid:13)(cid:16)(cid:5)(cid:2)(cid:13)!(cid:10) Driver Gate Drive P.W. Period D = P.W. Period V =10V (cid:10) GS D.U.T. I Waveform SD Reverse Recovery Body Diode Forward Current Current di/dt D.U.T. V Waveform DS Diode Recovery dv/dt V DD Re-Applied Voltage Body Diode Forward Drop Inductor Curent Ripple ≤ 5% ISD (cid:10)(cid:5)(cid:21) (cid:5)(cid:26)(cid:5)(cid:27)(cid:21)(cid:5)(cid:28)(cid:12)(cid:16)(cid:5)(cid:29)(cid:12)(cid:30)(cid:11)(cid:9)(cid:5)(cid:29)(cid:13)(cid:31)(cid:13) (cid:5)(cid:23)(cid:13)(cid:31)(cid:11)(cid:9)(cid:13)! (cid:21)(cid:2) Fig 14. For N-Channel HEXFET(cid:1)(cid:1)Power MOSFETs www.irf.com 7

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:10)(cid:12)(cid:12)(cid:13)(cid:6)(cid:3)(cid:4)(cid:24)(cid:5)(cid:4)(cid:19)(cid:25)(cid:6)(cid:9)(cid:26)(cid:15)(cid:27)(cid:17)(cid:18)(cid:25) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:10)(cid:12)(cid:12)(cid:13)(cid:6)(cid:3)(cid:4)(cid:14)(cid:15)(cid:6)(cid:16)(cid:4)(cid:14)(cid:5)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:6)(cid:20)(cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:14)(cid:23)(cid:4)(cid:15)(cid:17)(cid:22)(cid:18) EXAMPLE: THIS IS AN IRFR120 PART NUMBER WITH ASSEMBLY INTERNATIONAL LOT CODE 1234 RECTIFIER IRFU120 DATE CODE ASSEMBLED ON WW 16, 1999 LOGO 916A YEAR 9 = 1999 IN THE ASSEMBLY LINE "A" 12 34 WEEK 16 LINE A Note: "P" in assembly line position ASSEMBLY indicates "Lead-Free" LOT CODE OR PART NUMBER INTERNATIONAL RECTIFIER IRFU120 DATE CODE LOGO P = DESIGNATES LEAD-FREE PRODUCT (OPTIONAL) 12 34 YEAR 9 = 1999 ASSEMBLY WEEK 16 LOT CODE A = ASSEMBLY SITE CODE 8 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) (cid:20)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:28)(cid:12)(cid:12)(cid:13)(cid:6)(cid:3)(cid:4)(cid:24)(cid:5)(cid:4)(cid:19)(cid:25)(cid:6)(cid:9)(cid:26)(cid:15)(cid:27)(cid:17)(cid:18)(cid:25)(cid:6) (cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:4)(cid:9)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:6)(cid:10)(cid:8)(cid:13)(cid:9)(cid:14)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:7)(cid:10)(cid:5)(cid:4)(cid:15)(cid:15)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:16)(cid:6)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:2)(cid:4)(cid:7)(cid:17)(cid:13)(cid:6)(cid:8)(cid:18)(cid:10)(cid:18) (cid:20)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:28)(cid:12)(cid:12)(cid:13)(cid:6)(cid:3)(cid:4)(cid:14)(cid:15)(cid:6)(cid:16)(cid:4)(cid:14)(cid:5)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:6)(cid:20)(cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:14)(cid:23)(cid:4)(cid:15)(cid:17)(cid:22)(cid:18) EXAMPLE: THIS IS AN IRFU120 PART NUMBER INTERNATIONAL WALOSITSTHE C MAOSBDSLEEE DM56 BO7L8NY WW 19, 1999 RELCOTGIFOIER IRFU192109A YDEAATRE 9C O=D 1E999 56 78 WEEK 19 IN THE ASSEMBLY LINE "A" LINE A Note: "P" in assembly line ASSEMBLY position indicates "Lead-Free" LOT CODE (cid:1)(cid:2) PART NUMBER INTERNATIONAL RECTIFIER IRFU120 DATE CODE LOGO P = DESIGNATES LEAD-FREE 56 78 PRODUCT (OPTIONAL) YEAR 9 = 1999 ASSEMBLY WEEK 19 LOT CODE A = ASSEMBLY SITE CODE www.irf.com 9

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:3) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:2)(cid:10)(cid:11)(cid:10)(cid:12)(cid:12)(cid:13)(cid:6)(cid:8)(cid:4)(cid:29)(cid:25)(cid:6)(cid:30)(cid:6)(cid:31)(cid:25)(cid:25)(cid:27)(cid:6)(cid:20)(cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:14)(cid:23)(cid:4)(cid:15)(cid:17)(cid:22)(cid:18) (cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:4)(cid:9)(cid:7)(cid:8)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:6)(cid:10)(cid:8)(cid:13)(cid:9)(cid:14)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:7)(cid:10)(cid:5)(cid:4)(cid:15)(cid:15)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:16)(cid:6)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:2)(cid:4)(cid:7)(cid:17)(cid:13)(cid:6)(cid:8)(cid:18) TR TRR TRL 16.3 ( .641 ) 16.3 ( .641 ) 15.7 ( .619 ) 15.7 ( .619 ) 12.1 ( .476 ) FEED DIRECTION 8.1 ( .318 ) FEED DIRECTION 11.9 ( .469 ) 7.9 ( .312 ) NOTES : 1. CONTROLLING DIMENSION : MILLIMETER. 2. ALL DIMENSIONS ARE SHOWN IN MILLIMETERS ( INCHES ). 3. OUTLINE CONFORMS TO EIA-481 & EIA-541. 13 INCH 16 mm NOTES : 1. OUTLINE CONFORMS TO EIA-481. (cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10) (cid:5)(cid:5)Repetitive rating; pulse width limited by (cid:6) Coss eff. is a fixed capacitance that gives the same max. junction temperature. (cid:4) (cid:5)Starting TJ = 25°C, L = 0.99mH (cid:1) Wchhaergni nmgo tuimntee da so nC o1s"s swqhuilaer eV PDSC iBs r(iFsRin-g4 foror mG -01 0to M 8a0t%er iVaDl)S.S. RG = 25Ω, IAS = 18A. For recommended footprint and soldering techniques refer (cid:2)ISD ≤ 18A, di/dt ≤ 360A/µs, VDD ≤ V(BR)DSS, to application note #AN-994. TJ ≤ 175°C. (cid:3) Pulse width ≤ 300µs; duty cycle ≤ 2%. Data and specifications subject to change without notice. This product has been designed and qualified for the Industrial market. Qualification Standards can be found on IR’s Web site. IR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245, USA Tel: (310) 252-7105 TAC Fax: (310) 252-7903 Visit us at www.irf.com for sales contact information. 12/04 10 www.irf.com

Note: For the most current drawings please refer to the IR website at: http://www.irf.com/package/

Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: I nfineon: IRFR3518PBF IRFR3518TRPBF