PD - 94991B IRFZ48NPbF HEXFET® Power MOSFET (cid:1) Advanced Process Technology (cid:1) Ultra Low On-Resistance D (cid:1) Dynamic dv/dt Rating VDSS = 55V (cid:1) 175°C Operating Temperature (cid:1) Fast Switching R = 14mΩ DS(on) (cid:1) Fully Avalanche Rated G (cid:1) Lead-Free I = 64A D S Description Advanced HEXFET® Power MOSFETs from 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 TO-220 package is universally preferred for all commercial-industrial applications at power dissipation levels to approximately 50 watts. The low thermal resistance and low package cost of the TO-220 contribute TO-220AB to its wide acceptance throughout the industry. Absolute Maximum Ratings Parameter Max. Units I @ T = 25°C Continuous Drain Current, V @ 10V 64 D C GS I @ T = 100°C Continuous Drain Current, V @ 10V 45 A D C GS I Pulsed Drain Current (cid:1) 210 DM P @T = 25°C Power Dissipation 130 W D C Linear Derating Factor 0.83 W/°C V Gate-to-Source Voltage ± 20 V GS I Avalanche Current(cid:1) 32 A AR E Repetitive Avalanche Energy(cid:1) 13 mJ AR dv/dt Peak Diode Recovery dv/dt (cid:2) 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 ) Mounting torque, 6-32 or M3 srew 10 lbf•in (1.1N•m) Thermal Resistance Parameter Typ. Max. Units RθJC Junction-to-Case ––– 1.15 RθCS Case-to-Sink, Flat, Greased Surface 0.50 ––– °C/W RθJA Junction-to-Ambient ––– 62 www.irf.com 1 (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:1)(cid:3)(cid:5)(cid:1)

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(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 ––– 0.058 ––– V/°C Reference to 25°C, ID = 1mA RDS(on) Static Drain-to-Source On-Resistance ––– ––– 14 mΩ VGS = 10V, ID = 32A(cid:2)(cid:3) VGS(th) Gate Threshold Voltage 2.0 ––– 4.0 V VDS = VGS, ID = 250µA gfs Forward Transconductance 24 ––– ––– S VDS = 25V, ID = 32A(cid:3) IDSS Drain-to-Source Leakage Current ––– ––– 25 µA VDS = 55V, VGS = 0V ––– ––– 250 VDS = 44V, VGS = 0V, TJ = 150°C I Gate-to-Source Forward Leakage ––– ––– 100 nA VGS = 20V GSS Gate-to-Source Reverse Leakage ––– ––– -100 VGS = -20V Qg Total Gate Charge ––– ––– 81 ID = 32A Qgs Gate-to-Source Charge ––– ––– 19 nC VDS = 44V Qgd Gate-to-Drain ("Miller") Charge ––– ––– 30 VGS = 10V, See Fig. 6 and 13 td(on) Turn-On Delay Time ––– 12 ––– VDD = 28V tr Rise Time ––– 78 ––– ns ID = 32A td(off) Turn-Off Delay Time ––– 34 ––– RG = 0.85Ω tf Fall Time ––– 50 ––– VGS = 10V, See Fig. 10 (cid:3) L Internal Drain Inductance ––– (cid:10)(cid:11)(cid:12) ––– Between lead, D D 6mm (0.25in.) nH from package G L Internal Source Inductance ––– (cid:13)(cid:11)(cid:12) ––– S and center of die contact S Ciss Input Capacitance ––– 1970 ––– VGS = 0V Coss Output Capacitance ––– 470 ––– VDS = 25V Crss Reverse Transfer Capacitance ––– 120 ––– pF ƒ = 1.0MHz, See Fig. 5 E Single Pulse Avalanche Energy(cid:4) ––– 700(cid:4)190(cid:5) mJ I = 32A, L = 0.37mH AS AS Source-Drain Ratings and Characteristics Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions IS Continuous Source Current ––– ––– 64 MOSFET symbol D (Body Diode) showing the (cid:6) ISM P(Buolsdeyd D Siooduerc)(cid:1)e Current ––– ––– 210 ipn-tne gjuranlc trieovne drsioede. G S VSD Diode Forward Voltage ––– ––– 1.3 V TJ = 25°C, IS = 32A, VGS = 0V (cid:3) trr Reverse Recovery Time ––– 68 100 ns TJ = 25°C, IF = 32A Qrr Reverse Recovery Charge ––– 220 330 nC di/dt = 100A/µs (cid:3) 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:1)(cid:7)Repetitive rating; pulse width limited by (cid:2)ISD ≤(cid:7)32A(cid:8)(cid:7)di/d(cid:9)(cid:7)≤(cid:7)220A/µs, VDD(cid:1)≤(cid:7)V(BR)DSS, max. junction temperature. ( See fig. 11 ) T ≤ 175°C J (cid:4) Starting T = 25°C, L = 0.37mH (cid:3) Pulse width ≤ 400µs; duty cycle ≤ 2%. R = 25Ω,J I = 32A. (See Figure 12) (cid:5) This is the destructive value not limited to the thermal limit. G AS (cid:6) This is the thermal limited value. 2 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(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 Curr 100 BOTTOM4.5V Curr 100 BOTTOM4.5V e e c c ur ur o o S S o- o- n-t n-t 4.5V ai 10 ai 10 Dr Dr I , D 4.5V I , D 20µs PULSE WIDTH 20µs PULSE WIDTH TJ = 25°C TJ = 175°C 1 1 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=64A e c A) an nt ( TJ = 25 ° C sist 2.0 e e Source Curr 100 TJ = 175 ° C Source On Rmalized) 1.5 Drain-to- 10 Drain-to-(Nor 1.0 I , D V20 D µ Ss =P U25LVSE WIDTH R , DS(on) 0.5 VGS=10V 1 0.0 4 6 8 10 12 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100120140160180 VG S , Gate-to-Source Voltage (V) TJ , 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:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:3) 3500 20 VGS=0V, f = 1MHz ID=32A Ciss =Cgs + Cgd , Cd s SHORTED VDS= 44V 3000 Crss =Cgd V) VDS= 27V Coss=Cds + Cgd e ( 16 VDS= 11V g pF) 2500 olta nce ( 2000 Ciss ce V 12 acita Sour Cap 1500 e-to- 8 C, 1000 Gat 500 Coss V , GS 4 Crss FOR TEST CIRCUIT SEE FIGURE 1 3 0 0 1 10 100 0 20 40 60 80 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 A) ent ( 100 A) LIMITED BY RDS(on) urr TJ = 175 ° C n(t 100 C e n urr Drai 10 Cec 100µsec e ur 10 I , ReversSD 1 TJ = 25 ° C DSanoor-- t,iD 1 Tc = 25°C 110mmsseecc I Tj = 175°C V G S = 0 V Single Pulse 0.1 0.1 0.2 0.7 1.2 1.7 2.2 1 10 100 V ,Source-to-Drain Voltage (V) SD VDS , Drain-toSource 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:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:3) 70 (cid:15) (cid:2) (cid:14) (cid:2)(cid:3) 60 (cid:14) (cid:21)(cid:3) (cid:16)(cid:11)(cid:17)(cid:11)(cid:18)(cid:11) nt (A) 50 (cid:15)(cid:21) +-(cid:14)(cid:2)(cid:2) e urr 40 (cid:14)(cid:21)(cid:3) C ain 30 (cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:5)(cid:6)(cid:12)(cid:7)(cid:15)(cid:8)(cid:1)(cid:16)(cid:1)(cid:9)(cid:17)(cid:18)(cid:10)(cid:12)(cid:11)(cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:13)(cid:1)(cid:1)≤≤ 01. 1(cid:14) %(cid:7) Dr I , D 20 (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:1)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:1)(cid:10)(cid:4)(cid:11)(cid:12)(cid:1)(cid:10)(cid:12)(cid:13)(cid:5)(cid:1)(cid:14)(cid:4)(cid:15)(cid:6)(cid:16)(cid:4)(cid:5) 10 VDS 90% 0 25 50 75 100 125 150 175 T , Case Temperature ( ° C) C 10% Fig 9. Maximum Drain Current Vs. VGS Case Temperature td(on) tr td(off) tf (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:9)(cid:8)(cid:1)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:1)(cid:10)(cid:4)(cid:11)(cid:12)(cid:1)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:21)(cid:15)(cid:11)(cid:13) 10 ) Z thJC ( 1 se D = 0.50 n o p s 0.20 e R al 0.10 PDM m 0.1 0.05 t1 er 0.02 SINGLE PULSE Th 0.01 (THERMAL RESPONSE) t2 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:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:3) 360 15V J) ID m TOP 13A ( gy 300 23A r BOTTOM 32A VDS L DRIVER ne E e 240 h c RG D.U.T + n IAS - VDDA vala 180 20V A tp 0.01Ω e s (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:11)(cid:7)(cid:8)(cid:4)(cid:1)(cid:25)(cid:8)(cid:6)(cid:26)(cid:18)(cid:11)(cid:27)(cid:12)(cid:28)(cid:1)(cid:29)(cid:8)(cid:28)(cid:16)(cid:6)(cid:5)(cid:4)(cid:19)(cid:12)(cid:1)(cid:10)(cid:12)(cid:13)(cid:5)(cid:1)(cid:14)(cid:4)(cid:15)(cid:6)(cid:16)(cid:4)(cid:5) Pul 120 e gl n tp V(BR)DSS E , SiAS 60 0 25 50 75 100 125 150 175 Starting T , Junction Temperature ( ° C) J (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:11)(cid:12)(cid:8)(cid:1)(cid:1)(cid:30)(cid:18)(cid:31)(cid:4)(cid:11)(cid:16)(cid:11)(cid:1) (cid:19)(cid:18)(cid:26)(cid:18)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:12)(cid:1)!(cid:8)(cid:12)(cid:15)(cid:9)" (cid:22)(cid:13)#(cid:1)$(cid:15)(cid:18)(cid:4)(cid:8)(cid:1)(cid:14)(cid:16)(cid:15)(cid:15)(cid:12)(cid:8)(cid:5) IAS (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:11)(cid:9)(cid:8)(cid:4)(cid:1)(cid:25)(cid:8)(cid:6)(cid:26)(cid:18)(cid:11)(cid:27)(cid:12)(cid:28)(cid:1)(cid:29)(cid:8)(cid:28)(cid:16)(cid:6)(cid:5)(cid:4)(cid:19)(cid:12)(cid:1)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:21)(cid:15)(cid:11)(cid:13) Current Regulator Same Type as D.U.T. 50KΩ 12V .2µF QG .3µF (cid:22) + (cid:1)(cid:2) D.U.T. -VDS Q Q GS GD VGS V G 3mA IG ID Charge Current Sampling Resistors (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:10)(cid:7)(cid:8)(cid:4)(cid:1)(cid:24)(cid:18)(cid:13)(cid:4)(cid:6)(cid:1)(cid:23)(cid:18)(cid:5)(cid:12)(cid:1)(cid:14)(cid:7)(cid:18)(cid:15)(cid:9)(cid:12)(cid:1)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:21)(cid:15)(cid:11) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:10)(cid:9)(cid:8)(cid:4)(cid:1)(cid:23)(cid:18)(cid:5)(cid:12)(cid:1)(cid:14)(cid:7)(cid:18)(cid:15)(cid:9)(cid:12)(cid:1)(cid:10)(cid:12)(cid:13)(cid:5)(cid:1)(cid:14)(cid:4)(cid:15)(cid:6)(cid:16)(cid:4)(cid:5) 6 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(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:24)(cid:21)(cid:30)#(cid:9)(cid:7)& (cid:28)(cid:22)(cid:30)(cid:9)(cid:7)%(cid:22)(cid:23)$#(cid:19)(cid:26)(cid:24) (cid:9)#(cid:22)(cid:23)$ (cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:8)(cid:10)% • (cid:7)&(cid:22)’(cid:7)((cid:9)(cid:24) (cid:28)(cid:7)(cid:29)(cid:23)(cid:19)(cid:30)(cid:21)(cid:9) (cid:23)(cid:21)(cid:26) (cid:7)(cid:7) • )(cid:24)(cid:22)(cid:30)(cid:23)(cid:19)(cid:7)*(cid:25) (cid:23)(cid:26) (cid:2) (cid:7)(cid:7) • &(cid:22)’(cid:7)&(cid:26) + ,(cid:26)(cid:7)(cid:29)(cid:23)(cid:19)(cid:30)(cid:21)(cid:9) (cid:23)(cid:21)(cid:26) (cid:7)(cid:7)(cid:7)(cid:7)(cid:7)(cid:7)%(cid:30)(cid:24)(cid:24)(cid:26)(cid:23)(cid:9)(cid:7)(cid:18)(cid:24) (cid:23)$-(cid:22)(cid:24).(cid:26)(cid:24) - + (cid:4) (cid:3) - + - (cid:1) (cid:15)(cid:21) • (cid:19)(cid:20)(cid:3)(cid:19)(cid:9)(cid:7)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:9)(cid:24)(cid:22)(cid:25)(cid:25)(cid:26)(cid:19)(cid:7)(cid:27)(cid:28)(cid:7)(cid:15)(cid:21) + • (cid:29) (cid:7)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:9)(cid:24)(cid:22)(cid:25)(cid:25)(cid:26)(cid:19)(cid:7)(cid:27)(cid:28)(cid:7)(cid:16)(cid:30)(cid:9)(cid:28)(cid:7)(cid:31) (cid:21)(cid:9)(cid:22)(cid:24)(cid:7)!(cid:16)! (cid:14) • (cid:16)(cid:3)(cid:11)(cid:2)(cid:17)(cid:11)(cid:18)(cid:11)(cid:7)"(cid:7)(cid:16)(cid:26)(cid:20)#(cid:21)(cid:26)(cid:7)(cid:17)(cid:23)(cid:19)(cid:26)(cid:24)(cid:7)(cid:18)(cid:26)$(cid:9) - (cid:2)(cid:2) (cid:14) (cid:21)(cid:3) %(cid:7)(cid:7)(cid:15)(cid:26)(cid:20)(cid:26)(cid:24)$(cid:26)(cid:7)*(cid:22)(cid:25) (cid:24)#(cid:9)(cid:28)(cid:7)(cid:22)-(cid:7)(cid:16)(cid:11)(cid:17)(cid:11)(cid:18)(cid:7)-(cid:22)(cid:24)(cid:7)*"%/ (cid:23)(cid:23)(cid:26)(cid:25) Driver Gate Drive P.W. Period D = P.W. Period (cid:1)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:4)(cid:4) V =10V GS D.U.T. I Waveform SD Reverse Recovery Body Diode Forward Current Current di/dt D.U.T. V Waveform DS Diode Recovery dv/dt (cid:1)(cid:2)V(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:3) DD Re-Applied Voltage Body Diode Forward Drop Inductor Curent &(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)’ Ripple ≤ 5% ISD %%%(cid:7)(cid:14) (cid:7)0(cid:7)(cid:12)(cid:11)(cid:1)(cid:14)(cid:7)-(cid:22)(cid:24)(cid:7)&(cid:22),#(cid:21)(cid:7)&(cid:26)(cid:20)(cid:26)(cid:25)(cid:7) (cid:23)(cid:19)(cid:7)(cid:4)(cid:14)(cid:7)(cid:16)(cid:24)#(cid:20)(cid:26)(cid:7)(cid:16)(cid:26)(cid:20)#(cid:21)(cid:26)$ (cid:21)(cid:3) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:13)(cid:8)(cid:4)For N-channel(cid:1)HEXFET® power MOSFETs www.irf.com 7

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:3) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:10)(cid:13)(cid:14)(cid:8)(cid:2)(cid:15)(cid:16)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:5)(cid:9)(cid:7)(cid:12)(cid:8)(cid:13)(cid:6)(cid:9)(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:4)(cid:3)(cid:14)(cid:14)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:15)(cid:5)(cid:11)(cid:7)(cid:9)(cid:1)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:12)(cid:5)(cid:7)(cid:17)(cid:17) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:20)(cid:16)(cid:8)(cid:21)(cid:10)(cid:20)(cid:12)(cid:18)(cid:19)(cid:13)(cid:8)(cid:22)(cid:19)(cid:23)(cid:24)(cid:20)(cid:25)(cid:10)(cid:16)(cid:18)(cid:24)(cid:19) EXAMPLE: THIS IS AN IRF1010 LOT CODE 1789 INTERNATIONAL PART NUMBER ASSEMBLED ON WW 19, 2000 RECTIFIER IN THE ASSEMBLY LINE "C" LOGO DATE CODE Note: "P" in assembly line position ASSEMBLY YEAR 0 = 2000 indicates "Lead - Free" LOT CODE WEEK 19 LINE C Notes: 1.For an Automotive Qualified version of this part please seehttp://www.irf.com/product-info/auto/ 2.For the most current drawing please refer to IR website at http://www.irf.com/package/ 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.09/2010 8 www.irf.com

Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: I nfineon: IRFZ48NPBF