PD - 95369A IRFR2405PbF IRFU2405PbF (cid:5) Surface Mount (IRFR2405) HEXFET® Power MOSFET (cid:5) Straight Lead (IRFU2405) (cid:5) Advanced Process Technology D (cid:5) Dynamic dv/dt Rating VDSS = 55V (cid:5) Fast Switching (cid:5) Fully Avalanche Rated R = 0.016Ω DS(on) (cid:5) Lead-Free G Description I = 56A(cid:1) D Seventh Generation HEXFET® Power MOSFETs from S International Rectifier utilize advanced processing techniques to achieve extremely low on-resistance per silicon area. This benefit, combined with the fast switching speed and ruggedized device design that HEXFET power MOSFETs are well known for, provides the designer with an extremely efficient and reliable device for use in a wide variety of applications. The D-Pak is designed for surface mounting using vapor phase, infrared, or wave soldering techniques. The straight lead version (IRFU series) is for through- D-Pak(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1) I-Pak hole mounting applications. Power dissipation levels IRFR2405 IRFU2405 up to 1.5 watts are possible in typical surface mount applications. Absolute Maximum Ratings Parameter Max. Units I @ T = 25°C Continuous Drain Current, V @ 10V 56(cid:1) D C GS I @ T = 100°C Continuous Drain Current, V @ 10V 40(cid:1) A D C GS I Pulsed Drain Current(cid:1)(cid:2) 220 DM P @T = 25°C Power Dissipation 110 W D C Linear Derating Factor 0.71 W/°C V Gate-to-Source Voltage ± 20 V GS E Single Pulse Avalanche Energy(cid:3) 130 mJ AS I Avalanche Current(cid:2) 34 A AR E Repetitive Avalanche Energy(cid:2) 11 mJ AR dv/dt Peak Diode Recovery dv/dt (cid:4) 5.0 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)* ––– 50 °C/W RθJA Junction-to-Ambient ––– 110 (cid:1)(cid:8)(cid:1)(cid:1) When mounted on 1" square PCB (FR-4 or G-10 Material) . For recommended footprint and soldering techniques refer to application note #AN-994 www.irf.com 1 (cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:4)(cid:5)(cid: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:12)(cid:3) Electrical Characteristics @ T = 25°C (unless otherwise specified) J Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions V(BR)DSS Drain-to-Source Breakdown Voltage 55 ––– ––– V VGS = 0V, ID = 250µA ∆V(BR)DSS/∆TJ Breakdown Voltage Temp. Coefficient ––– 0.052 ––– V/°C Reference to 25°C, ID = 1mA RDS(on) Static Drain-to-Source On-Resistance ––– 0.01180.016 Ω VGS = 10V, ID = 34A (cid:6) VGS(th) Gate Threshold Voltage 2.0 ––– 4.0 V VDS = 10V, ID = 250µA gfs Forward Transconductance 30 ––– ––– S VDS = 25V, ID = 34A IDSS Drain-to-Source Leakage Current ––– ––– 20 µA VDS = 55V, VGS = 0V ––– ––– 250 VDS = 44V, VGS = 0V, TJ = 150°C IGSS GGaattee--ttoo--SSoouurrccee FRoervwearsrde LLeeaakkaaggee –––––– –––––– -220000 nA VVGGSS == -2200VV Qg Total Gate Charge ––– 70 110 ID = 34A Qgs Gate-to-Source Charge ––– 16 23 nC VDS = 44V Qgd Gate-to-Drain ("Miller") Charge ––– 19 29 VGS = 10V(cid:6) td(on) Turn-On Delay Time ––– 15 ––– VDD = 28V tr Rise Time ––– 130 ––– ns ID = 34A td(off) Turn-Off Delay Time ––– 55 ––– RG = 6.8Ω tf Fall Time ––– 78 ––– VGS = 10V (cid:6) L Internal Drain Inductance ––– (cid:7)(cid:9)(cid:10) ––– Between lead, D D 6mm (0.25in.) nH from package G L Internal Source Inductance ––– (cid:11)(cid:9)(cid:10) ––– S and center of die contact S Ciss Input Capacitance ––– 2430 ––– VGS = 0V Coss Output Capacitance ––– 470 ––– pF VDS = 25V Crss Reverse Transfer Capacitance ––– 100 ––– ƒ = 1.0MHz, See Fig. 5 Coss Output Capacitance ––– 2040 ––– VGS = 0V, VDS = 1.0V, ƒ = 1.0MHz Coss Output Capacitance ––– 350 ––– VGS = 0V, VDS = 44V, ƒ = 1.0MHz Coss eff. Effective Output Capacitance (cid:7) ––– 350 ––– VGS = 0V, VDS = 0V to 44V Source-Drain Ratings and Characteristics Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions IS Continuous Source Current ––– ––– 56(cid:1) MOSFET symbol D (Body Diode) (cid:12) showing the ISM Pulsed Source Current ––– ––– 220 integral reverse G (Body Diode) (cid:2) p-n junction diode. S VSD Diode Forward Voltage ––– ––– 1.3 V TJ = 25°C, IS = 34A, VGS = 0V(cid:8)(cid:6) trr Reverse Recovery Time ––– 62 93 ns TJ = 25°C, IF = 34A Qrr Reverse RecoveryCharge ––– 170 260 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) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6) (cid:2)(cid:1)Repetitive rating; pulse width limited by (cid:6) Pulse width ≤ 300µs; duty cycle ≤ 2%. max. junction temperature. (cid:7) Coss eff. is a fixed capacitance that gives the same charging time (cid:3) (cid:1)Starting TJ = 25°C, L = 0.22mH as Coss while VDS is rising from 0 to 80% VDSS RG = 25Ω, IAS = 34A. (cid:1)(cid:8)Calculated continuous current based on maximum allowable (cid:4) ISD ≤ 34A, di/dt ≤ 190A/µs, VDD ≤ V(BR)DSS, junction temperature. Package limitation current is 30A TJ ≤ 175°C 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:11)(cid:12)(cid:3) 1000 1000 VGS VGS TOP 15V TOP 15V 10V 10V A) 87..00VV A) 87..00VV nt ( 65..05VV nt ( 65..05VV e 5.0V e 5.0V urr BOTTOM4.5V urr BOTTOM4.5V C C e e c c ur ur o 100 o 100 S S o- o- n-t n-t ai ai Dr Dr I , D 4.5V I , D 4.5V 20µs PULSE WIDTH 20µs PULSE WIDTH T J = 25°C T J = 175°C 10 10 0.1 1 10 100 0.1 1 10 100 VD S , Drain-to-Source Voltage (V) V D S , Drain-to-Source Voltage (V) Fig 1. Typical Output Characteristics Fig 2. Typical Output Characteristics 1000 2.5 ID=56A e c n A) a nt ( sist 2.0 e e Source Curr 100 TJ = 25 ° C TJ = 175 ° C Source On Rmalized) 1.5 n-to- n-to-(Nor 1.0 ai ai Dr Dr I , D V20 D µ Ss =P U25LVSE WIDTH R , DS(on) 0.5 VGS=10V 10 0.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100120140160180 VG S , Gate-to-Source Voltage (V) T J , Junction Temperature ( ° C) 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:12)(cid:3) 4000 20 VGS=0V, f = 1MHz ID=34A CCirssss ==CCggsd+ Cgd , Cd s SHORTED V) VVDS== 2474VV 3200 Coss=Cds + Cgd e ( 16 VDDSS= 11V g pF) olta ce ( 2400 Ciss e V 12 n c acita Sour Cap 1600 e-to- 8 C, at G 800 Coss V , GS 4 Crss FOSERE T FEISGTU CRIER C 1 3U I T 0 0 1 10 100 0 20 40 60 80 100 V D S , Drain-to-Source Voltage (V) Q G , Total Gate Charge (nC) 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) nt ( Curre 100 T = 175 ° C nt (A)nt (A) 100 10us ain J urreurre Dr CC erse TJ = 25 ° C Drain Drain 100us I , RevSD 10 I , I , D 10 TC= 25 ° C 11m0mss TJ= 175 ° C V G S = 0 V Single Pulse 1 1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 1 10 100 V S D ,Source-to-Drain Voltage (V) V D S , 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:11)(cid:12)(cid:3) (cid:14) 60 (cid:13) (cid:1) (cid:1)(cid:2) LIMITED BY PACKAGE (cid:13) (cid:21)(cid:2) 50 (cid:15)(cid:9)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:9) (cid:14) (cid:21) A) +-(cid:13)(cid:1)(cid:1) nt ( 40 n Curre 30 (cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:4)(cid:5)(cid:12)(cid:6)(cid:15)(cid:13)(cid:7)(cid:8)(cid:16)(cid:8)(cid:21)(cid:9)(cid:17)(cid:2)(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) ai Dr I , D 20 Fig 10a. Switching Time Test Circuit VDS 10 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 e D = 0.50 s n o p 0.20 s e R 0.10 al 0.05 PDM herm 0.1 00..0012 (THESRINMGALLE R PEUSLPSOENSE) t1 t2 T Notes: 1. Duty factor D = t 1 / t2 2. Peak TJ=PDMx ZthJC+ TC 0.01 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 t1 , Rectangular Pulse Duration (sec) 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:12)(cid:3) 240 15V J) ID m TOP 14A ( y 200 24A g VDS L DRIVER ner BOTTOM 34A E e 160 h RG D.U.T + nc - VDD a IAS A al 120 v 20V A tp 0.01Ω e s ul 80 Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit P e gl n Si 40 V(BR)DSS E , AS 0 25 50 75 100 125 150 175 tp Starting T , Junction Temperature ( ° C) J Fig 12c. Maximum Avalanche Energy Vs. Drain Current IAS Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms CurrentRegulator Q G SameTypeasD.U.T. 50KΩ Q Q GS GD 12V .2µF .3µF + V D.U.T. -VDS G 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:11)(cid:12)(cid:3) Peak Diode Recovery dv/dt Test Circuit + +(cid:24)(cid:21)(cid:25)’(cid:24)(cid:31)(cid:1)(cid:22)#"(cid:20)’(cid:31)(cid:1)+(cid:20) (cid:29)(cid:24)(cid:30)(cid:26)(cid:21)#(cid:31)(cid:24)(cid:20) (cid:29) (cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:8)(cid:10) • (cid:1)(cid:22)(cid:20),(cid:1)-(cid:31)(cid:21)#"(cid:1)& (cid:30)’(cid:25)(cid:31)# (cid:25)(cid:26) (cid:1) (cid:1)(cid:1) • .(cid:21)(cid:20)’ (cid:30)(cid:1)/(cid:28)# (cid:26) (cid:1)(cid:1) • (cid:22)(cid:20),(cid:1)(cid:22)(cid:26)#0#(cid:23)(cid:26)(cid:1)& (cid:30)’(cid:25)(cid:31)# (cid:25)(cid:26) (cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)+’(cid:21)(cid:21)(cid:26) (cid:31)(cid:1)(cid:17)(cid:21)# (cid:29)(cid:19)(cid:20)(cid:21)$(cid:26)(cid:21) - + (cid:3) (cid:2) - + - (cid:4) (cid:14)(cid:21) • (cid:30)(cid:27)(cid:4)(cid:30)(cid:31)(cid:1)(cid:25)(cid:20) (cid:31)(cid:21)(cid:20)(cid:28)(cid:28)(cid:26)(cid:30)(cid:1)!"(cid:1)(cid:14)(cid:21) + • (cid:15)(cid:21)(cid:24)(cid:27)(cid:26)(cid:21)(cid:1)(cid:29)#$(cid:26)(cid:1)(cid:31)"%(cid:26)(cid:1)#(cid:29)(cid:1)(cid:15)(cid:9)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:9) - (cid:13)(cid:1)(cid:1) • &(cid:2)(cid:1)(cid:1)(cid:25)(cid:20) (cid:31)(cid:21)(cid:20)(cid:28)(cid:28)(cid:26)(cid:30)(cid:1)!"(cid:1)(cid:15)’(cid:31)"(cid:1)(#(cid:25)(cid:31)(cid:20)(cid:21)(cid:1))(cid:15)) • (cid:15)(cid:9)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:9)(cid:1)*(cid:1)(cid:15)(cid:26)(cid:27)(cid:24)(cid:25)(cid:26)(cid:1)(cid:16) (cid:30)(cid:26)(cid:21)(cid:1)(cid:17)(cid:26)(cid:29)(cid:31) Driver Gate Drive P.W. Period D = P.W. Period V =10V (cid:2) 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:2)(cid:1)(cid:13) (cid:1)(cid:18)(cid:1)(cid:10)(cid:13)(cid:1)(cid:19)(cid:20)(cid:21)(cid:1)(cid:22)(cid:20)(cid:23)(cid:24)(cid:25)(cid:1)(cid:22)(cid:26)(cid:27)(cid:26)(cid:28)(cid:1)(cid:15)(cid:26)(cid:27)(cid:24)(cid:25)(cid:26)(cid:29) (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:12)(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:11)(cid:12)(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:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:1)(cid:7)(cid:11)(cid:8)(cid:12)(cid:6)(cid:1)(cid:3)(cid:6)(cid:1)(cid:4)(cid:3)(cid:13)(cid:13)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:14)(cid:5)(cid:10)(cid:7)(cid:1)(cid:15)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:11)(cid:5)(cid:7)(cid:17) (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 WALOSITSTHE C MAOSBDSLEEE MD56 BO7L8NY WW 19, 1999 INTREELRCONTGAIFOTIIEORNAL 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:12)(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:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:1)(cid:7)(cid:11)(cid:8)(cid:12)(cid:6)(cid:1)(cid:3)(cid:6)(cid:1)(cid:4)(cid:3)(cid:13)(cid:13)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:14)(cid:5)(cid:10)(cid:7)(cid:1)(cid:15)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:11)(cid:5)(cid:7)(cid:17) TR TRR TRL 16.3 ( .641 ) 16.3 ( .641 ) 15.7 ( .619 ) 15.7 ( .619 ) 12.1 ( .476 ) 8.1 ( .318 ) FEED DIRECTION 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. Data and specifications subject to change without notice. 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: IRFR2405PBF IRFR2405TRPBF IRFR2405TRLPBF IRFU2405PBF