(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:7)(cid:7)(cid:8) IRLR7807ZPbF IRLU7807ZPbF Applications HEXFET(cid:1)(cid:1)Power MOSFET (cid:1) High Frequency Synchronous Buck V R max Qg (typ.) Converters for Computer Processor Power DSS DS(on) (cid:1) Lead-Free 30V 13.8m(cid:0)(cid:1) 7.0nC Benefits (cid:1) Very Low RDS(on) at 4.5V V GS (cid:1) Ultra-Low Gate Impedance (cid:1) Fully Characterized Avalanche Voltage and Current D-Pak I-Pak IRLR7807Z IRLU7807Z Absolute Maximum Ratings Parameter Max. Units VDS Drain-to-Source Voltage 30 V VGS Gate-to-Source Voltage ± 20 ID @ TC = 25°C Continuous Drain Current, VGS @ 10V 43(cid:3) ID @ TC = 100°C Continuous Drain Current, VGS @ 10V 30(cid:3) A IDM Pulsed Drain Current (cid:0) 170 PD @TC = 25°C Maximum Power Dissipation (cid:1) 40 W PD @TC = 100°C Maximum Power Dissipation (cid:1) 20 Linear Derating Factor 0.27 W/°C TJ Operating Junction and -55 to + 175 °C TSTG Storage Temperature Range Soldering Temperature, for 10 seconds 300 (1.6mm from case) Thermal Resistance Parameter Typ. Max. Units RθJC Junction-to-Case ––– 3.75 RθJA Junction-to-Ambient (PCB Mount) (cid:1)(cid:2) ––– 50 °C/W RθJA Junction-to-Ambient ––– 110 Notes(cid:1)(cid:1)(cid:2)through (cid:1) are on page 11 www.irf.com 1 12/8/04

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) Static @ T = 25°C (unless otherwise specified) J Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions BVDSS Drain-to-Source Breakdown Voltage 30 ––– ––– V VGS = 0V, ID = 250µA ∆ΒVDSS/∆TJ Breakdown Voltage Temp. Coefficient ––– 23 ––– mV/°CReference to 25°C, ID = 1mA RDS(on) Static Drain-to-Source On-Resistance ––– 11 13.8 mΩ VGS = 10V, ID = 15A (cid:4) ––– 14.5 18.2 V = 4.5V, I = 12A (cid:4) GS D VGS(th) Gate Threshold Voltage 1.35 1.8 2.25 V VDS = VGS, ID = 250µA ∆VGS(th)/∆TJ Gate Threshold Voltage Coefficient ––– -4.5 ––– mV/°C IDSS Drain-to-Source Leakage Current ––– ––– 1.0 µA VDS = 24V, VGS = 0V ––– ––– 150 V = 24V, V = 0V, T = 125°C DS GS J IGSS Gate-to-Source Forward Leakage ––– ––– 100 nA VGS = 20V Gate-to-Source Reverse Leakage ––– ––– -100 V = -20V GS gfs Forward Transconductance 51 ––– ––– S V = 15V, I = 12A DS D Qg Total Gate Charge ––– 7.0 11 Qgs1 Pre-Vth Gate-to-Source Charge ––– 1.8 ––– VDS = 15V Qgs2 Post-Vth Gate-to-Source Charge ––– 0.7 ––– nC VGS = 4.5V Qgd Gate-to-Drain Charge ––– 2.7 ––– ID = 12A Qgodr Gate Charge Overdrive ––– 1.8 ––– See Fig. 16 Qsw Switch Charge (Qgs2 + Qgd) ––– 3.4 ––– Qoss Output Charge ––– 4.0 ––– nC VDS = 15V, VGS = 0V td(on) Turn-On Delay Time ––– 7.1 ––– VDD = 15V, VGS = 4.5V(cid:4) tr Rise Time ––– 28 ––– ID = 12A td(off) Turn-Off Delay Time ––– 9.8 ––– ns Clamped Inductive Load tf Fall Time ––– 3.5 ––– Ciss Input Capacitance ––– 780 ––– VGS = 0V Coss Output Capacitance ––– 180 ––– pF VDS = 15V Crss Reverse Transfer Capacitance ––– 100 ––– ƒ = 1.0MHz Avalanche Characteristics Parameter Typ. Max. Units EAS Single Pulse Avalanche Energy(cid:0) ––– 28 mJ IAR Avalanche Current(cid:1)(cid:2) ––– 12 A EAR Repetitive Avalanche Energy (cid:2) ––– 4.0 mJ Diode Characteristics Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions IS Continuous Source Current ––– ––– 43(cid:3) MOSFET symbol (Body Diode) A showing the ISM Pulsed Source Current ––– ––– 170 integral reverse (Body Diode)(cid:1)(cid:2) p-n junction diode. VSD Diode Forward Voltage ––– ––– 1.0 V TJ = 25°C, IS = 12A, VGS = 0V (cid:4) trr Reverse Recovery Time ––– 23 35 ns TJ = 25°C, IF = 12A, VDD = 15V Qrr Reverse Recovery Charge ––– 14 21 nC di/dt = 100A/µs (cid:4) 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:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) 1000 (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:2)(cid:1)(cid:2) 1000 (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:2)(cid:1)(cid:2) (cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:7)(cid:8)(cid:9) (cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:7)(cid:8)(cid:9) (cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:10)(cid:11)(cid:8)(cid:9) (cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:10)(cid:11)(cid:8)(cid:9) Aen()t 100 (cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:13)(cid:14)(cid:11)(cid:11)(cid:11)(cid:11)(cid:10)(cid:10)(cid:8)(cid:15)(cid:9)(cid:9)(cid:9)(cid:9) Aen()t 100 (cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:13)(cid:14)(cid:11)(cid:11)(cid:11)(cid:11)(cid:10)(cid:10)(cid:8)(cid:15)(cid:9)(cid:9)(cid:9)(cid:9) Curr 10 (cid:3)(cid:16)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:17)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:14)(cid:14)(cid:11)(cid:11)(cid:14)(cid:10)(cid:10)(cid:9)(cid:9) Curr (cid:3)(cid:16)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:17)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:14)(cid:14)(cid:11)(cid:11)(cid:14)(cid:10)(cid:10)(cid:9)(cid:9) e e c c ur 1 ur 10 o o S S o- o- n-t 0.1 n-t Dari 2.5V Dari 1 2.5V ,D ,D I 0.01 I 20µs PULSE WIDTH 20µs PULSE WIDTH Tj = 25°C Tj = 175°C 0.001 0.1 0.1 1 10 0.1 1 10 VDS, Drain-to-Source Voltage (V) VDS, Drain-to-Source Voltage (V) Fig 1. Typical Output Characteristics Fig 2. Typical Output Characteristics 1000.0 2.0 e ID = 30A c an VGS = 10V )Α TJ = 25°C st ( si CSouueencrrr t 11000..00 TJ = 175°C ORSneoouec-r medaz)li 1.5 Danor-- tI,iD 1.0 V20DµSs =P U10LVSE WIDTH Danr- t,iRDSon() No(r 1.0 0.1 0.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100120140160180 VGS, 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:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) 10000 12 VCGisSs = = 0 CV,g s + f C= g1d M, H CZds SHORTED ID= 12A VDS= 24V Crss = Cgd V) 10 VDS= 15V Coss = Cds + Cgd e( g Fp) 1000 Ciss aotl 8 anpaecc( ti Coss SVoouec-r 6 CCa, 100 Crss Gea-tt 4 , S G V 2 10 0 1 10 100 0 4 8 12 16 VDS, Drain-to-Source Voltage (V) QG Total Gate Charge (nC) Fig 5. Typical Capacitance vs. Fig 6. Typical Gate Charge vs. Drain-to-Source Voltage Gate-to-Source Voltage 1000.0 1000 OPERATION IN THIS AREA LIMITED BY RDS(on) A) A) nt ( 100.0 n(t 100 e e urr urr Cn TJ = 175°C Ce Dari 10.0 ucr 10 100µsec e So vesr no--t Re ai 1msec I, DS 1.0 TJ = 25°C Dr , ID 1 Tc = 25°C V = 0V Tj = 175°C 10msec GS Single Pulse 0.1 0.1 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 VSD, Source-toDrain Voltage (V) 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:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) 50 2.5 LIMITED BY PACKAGE V) 40 e( g a Ant() 30 Vod tl 2.0 Cuerr ehosl ID = 250µA n hr Da,rI iD 20 Geat th) 1.5 10 S(t G V 0 1.0 25 50 75 100 125 150 175 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 TC , Case Temperature (°C) TJ , Temperature ( °C ) Fig 9. Maximum Drain Current vs. Fig 10. Threshold Voltage vs. Temperature Case Temperature 10 D = 0.50 )C 1 hJ 0.20 Z t 0.10 e( 0.05 s pon 0.1 0.02 R1R1 R2R2 R3R3 Ri (°C/W) τi (sec) Res 0.01 τJτJ τCτ 1.796 0.000267 ma l τ1τ1 τ2τ2 τ3τ3 1.112 0.000607 Ther 0.01 SINGLE PULSE CiC= iτ=i /Ri/iRi 0.842 0.004249 ( THERMAL RESPONSE ) Notes: 1. Duty Factor D = t1/t2 2. Peak Tj = P dm x Zthjc + Tc 0.001 1E-006 1E-005 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:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) 15V 120 (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)(cid:1)(cid:3) J) (cid:18) m (cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:13)(cid:11)(cid:8)(cid:19) VDS L DRIVER egyr( 100 (cid:3)(cid:16)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:3)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:3)(cid:17)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:7)(cid:7)(cid:11)(cid:14)(cid:12)(cid:19)(cid:19) n E RG D.U.T + he 80 - VDD nc IAS A a 2V0GVS tp 0.01Ω Aavl 60 e s Fig 12a. Unclamped Inductive Test Circuit Pul 40 e gl n Si V(BR)DSS S , 20 A tp E 0 25 50 75 100 125 150 175 Starting T , Junction Temperature (°C) J Fig 12c. Maximum Avalanche Energy Vs. Drain Current IAS LD V DS Fig 12b. Unclamped Inductive Waveforms + V - DD D.U.T Current Regulator V Same Type as D.U.T. GS Pulse Width < 1µs Duty Factor < 0.1% 50KΩ 12V .2µF .3µF Fig 14a. Switching Time Test Circuit + D.U.T. -VDS VDS 90% VGS 3mA 10% IG ID VGS Current Sampling Resistors td(on) tr td(off) tf Fig 13. Gate Charge Test Circuit Fig 14b. Switching Time Waveforms 6 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) Driver Gate Drive (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4) P.W. Period D = + P.W. Period (cid:26) (cid:2) (cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:24)(cid:21)(cid:25)(cid:3)(cid:26)(cid:27)(cid:28)(cid:29)(cid:24)(cid:25)(cid:3)(cid:20)(cid:29)(cid:30)(cid:31)(cid:21) !(cid:22)(cid:27)(cid:25)(cid:21)(cid:29)(cid:30)(cid:31) VGS=10V • (cid:3)(cid:26)(cid:29)"(cid:3)(cid:2)(cid:25)(cid:22)(cid:27)(cid:28)(cid:3)#(cid:30) (cid:24)(cid:23)(cid:25)(cid:27)(cid:30)(cid:23)! (cid:3)(cid:3) • (cid:1)(cid:22)(cid:29)(cid:24)(cid:30) (cid:3)(cid:6)$(cid:27)(cid:30)! - (cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3) (cid:3)•(cid:3)(cid:3) (cid:3) (cid:20)(cid:26)(cid:29)(cid:24)"(cid:22)(cid:22)(cid:3)!(cid:26)(cid:30)!(cid:25)(cid:27)(cid:3)(cid:4)%(cid:22)(cid:27)(cid:27)&(cid:30)!(cid:31)(cid:3)’#(cid:29)(cid:30)(cid:22) ((cid:24)(cid:23)!(cid:25)(cid:22)(cid:27)(cid:30)(cid:23)! D.U.T. ISDWaveform + (cid:4) Reverse (cid:3) Recovery Body Diode Forward - + Current Current - di/dt D.U.T. VDSWaveform Diode Recovery (cid:5) dv/dt VDD (cid:2) (cid:18)(cid:1) • )* (cid:25)(cid:3)(cid:23)(cid:29)(cid:30)(cid:25)(cid:22)(cid:29)$$! (cid:3)+(cid:28)(cid:3),(cid:1) (cid:18)(cid:18) Re-Applied • (cid:18)(cid:22)(cid:21))!(cid:22)(cid:3)(cid:31)(cid:27)(!(cid:3)(cid:25)(cid:28)-!(cid:3)(cid:27)(cid:31)(cid:3)(cid:18)(cid:11).(cid:11)(cid:4)(cid:11) + Voltage Body Diode Forward Drop • #(cid:2)(cid:3)(cid:3)(cid:23)(cid:29)(cid:30)(cid:25)(cid:22)(cid:29)$$! (cid:3)+(cid:28)(cid:3)(cid:18)(cid:24)(cid:25)(cid:28)(cid:3)/(cid:27)(cid:23)(cid:25)(cid:29)(cid:22)(cid:3)0(cid:18)0 - Inductor Curent • (cid:18)(cid:11).(cid:11)(cid:4)(cid:11)(cid:3)1(cid:3)(cid:18)!)(cid:21)(cid:23)!(cid:3).(cid:30) !(cid:22)(cid:3)(cid:4)!(cid:31)(cid:25) Ripple ≤ 5% ISD (cid:26)(cid:1)(cid:2) (cid:1)(cid:4)(cid:1)(cid:5)(cid:2)(cid:1)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:1)(cid:9)(cid:7)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:1)(cid:9)(cid:13)(cid:14)(cid:13)(cid:15)(cid:1)(cid:16)(cid:13)(cid:14)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:17) (cid:1)(cid:2) Fig 15. (cid:2)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:1)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:9)(cid:1)(cid:15)(cid:9)(cid:16)(cid:13)(cid:17)(cid:9)(cid:18)(cid:19)(cid:1)(cid:14)(cid:17)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:1)(cid:22)(cid:9)(cid:23)(cid:21)(cid:1)(cid:24)(cid:12)(cid:18)(cid:16)(cid:25)(cid:12)(cid:21)(cid:1)for N-Channel HEXFET(cid:1)(cid:1)Power MOSFETs Id Vds Vgs Vgs(th) Qgs1 Qgs2 Qgd Qgodr Fig 16. Gate Charge Waveform www.irf.com 7

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) Power MOSFET Selection for Non-Isolated DC/DC Converters Control FET Synchronous FET (cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:7)(cid:10)(cid:10)(cid:4)(cid:11)(cid:10)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:9)(cid:13)(cid:7)(cid:14)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:16)(cid:6)(cid:17)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:3)(cid:12)(cid:18)(cid:4)(cid:19)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14) The power loss equation for Q2 is approximated (cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:18)(cid:6)(cid:10)(cid:5)(cid:13)(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:4)(cid:8)(cid:4)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:10)(cid:14)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:19)(cid:5)(cid:22)(cid:6)(cid:10)(cid:9)(cid:23)(cid:9)(cid:24)(cid:25)(cid:9)(cid:7)(cid:11)(cid:26)(cid:9)(cid:24)(cid:27)(cid:28) by; (cid:29)(cid:12)(cid:18)(cid:4)(cid:19)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:13)(cid:6)(cid:16)(cid:13)(cid:9)(cid:14)(cid:6)(cid:26)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:18)(cid:6)(cid:10)(cid:5)(cid:13)(cid:9)(cid:24)(cid:25)(cid:30)(cid:9)(cid:7)(cid:8)(cid:14)(cid:12)(cid:9)(cid:5)(cid:7)(cid:8)(cid:8)(cid:4)(cid:26) (cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:31)(cid:12)(cid:11)(cid:10)(cid:19)(cid:12)(cid:8)(cid:9) !"(cid:30)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:6)(cid:20)(cid:3)(cid:7)(cid:5)(cid:10)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:15)#(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)$(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4) P = P + P + P* %&(cid:2) !"(cid:30)(cid:9)(cid:15)(cid:22)(cid:10)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:14)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:12)(cid:11)(cid:26)(cid:22)(cid:5)(cid:10)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:12)(cid:11)(cid:8)#(cid:9)(cid:7)(cid:15)(cid:12)(cid:22)(cid:10) loss conduction drive output (cid:12)(cid:11)(cid:4)(cid:9)(cid:13)(cid:7)(cid:8)(cid:21)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:10)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:28) ( 2 ) P = I × R loss rms ds(on) (cid:29)(cid:12)(cid:18)(cid:4)(cid:19)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:12)(cid:11)(cid:10)(cid:19)(cid:12)(cid:8)(cid:9)(cid:14)(cid:18)(cid:6)(cid:10)(cid:5)(cid:13)(cid:9)(cid:24)(cid:25)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:16)(cid:6)(cid:17)(cid:4)(cid:11) ( ) (cid:15)#’ + Q ×V × f g g Ploss = Pconduction+ Pswitching+ Pdrive+ Poutput +⎛⎜ Qoss ×V × f⎞ +(Q ×V × f) ⎝ 2 in ⎠ rr in This can be expanded and approximated by; *dissipated primarily in Q1. P =(I 2× R ) loss rms ds(on) For the synchronous MOSFET Q2, R is an im- ds(on) ⎛ Q ⎞ ⎛ Q ⎞ portant characteristic; however, once again the im- +⎜ I× gd ×V × f⎟ +⎜ I× gs2 ×V × f⎟ portance of gate charge must not be overlooked since ⎝ ig in ⎠ ⎝ ig in ⎠ it impacts three critical areas. Under light load the MOSFET must still be turned on and off by the con- +(Qg ×Vg × f) trol IC so the gate drive losses become much more significant. Secondly, the output charge Q and re- +⎛ Qoss ×V × f⎞ verse recovery charge Q both generate loosssses that ⎝ 2 in ⎠ are transfered to Q1 andr rincrease the dissipation in that device. Thirdly, gate charge will impact the "(cid:13)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:14)(cid:6)(cid:20)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:21)(cid:6)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:9)(cid:4)((cid:22)(cid:7)(cid:10)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:5)(cid:8)(cid:22)(cid:26)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:19)(cid:20)(cid:14)(cid:9)(cid:24) MOSFETs’ susceptibility to Cdv/dt turn on. (cid:7)(cid:2)(cid:8) (cid:7)(cid:11)(cid:26)(cid:9)(cid:24) (cid:9)(cid:18)(cid:13)(cid:6)(cid:5)(cid:13)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:11)(cid:4)(cid:18)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:9)(cid:29)(cid:12)(cid:18)(cid:4)(cid:19)(cid:9)%&(cid:2) !"(cid:9)(cid:26)(cid:7)(cid:10)(cid:7)(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:4)(cid:4)(cid:10)(cid:14)(cid:28) The drain of Q2 is connected to the switching node (cid:4)(cid:2)(cid:2) (cid:24) (cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:9)(cid:14)(cid:22)(cid:15)(cid:9)(cid:4)(cid:8)(cid:4)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:10)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:19)(cid:7)(cid:26)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:16)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:23)(cid:14)(cid:12)(cid:22)(cid:19)(cid:5)(cid:4) of the converter and therefore sees transitions be- (cid:7)(cid:2)(cid:8) (cid:5)(cid:13)(cid:7)(cid:19)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:5)(cid:8)(cid:22)(cid:26)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:7)(cid:8)(cid:8)(cid:9)%&(cid:2) !"(cid:9)(cid:26)(cid:7)(cid:10)(cid:7)(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:4)(cid:4)(cid:10)(cid:14)(cid:28) tween ground and V . As Q1 turns on and off there is in "(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:6)(cid:20)(cid:3)(cid:12)(cid:19)(cid:10)(cid:7)(cid:11)(cid:5)(cid:4)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:14)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:10)(cid:10)(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:16)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:23)(cid:14)(cid:12)(cid:22)(cid:19)(cid:5)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:13)(cid:7)(cid:19)(cid:16)(cid:4) a rate of change of drain voltage dV/dt which is ca- (cid:6)(cid:11)(cid:10)(cid:12)(cid:9)(cid:10)(cid:18)(cid:12)(cid:9)(cid:14)(cid:22)(cid:15)(cid:9)(cid:4)(cid:8)(cid:4)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:10)(cid:14)(cid:30)(cid:9)(cid:24) (cid:9)(cid:7)(cid:11)(cid:26)(cid:9)(cid:24) (cid:30)(cid:9)(cid:5)(cid:7)(cid:11)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:4)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:21)(cid:19)(cid:12)(cid:20) pacitively coupled to the gate of Q2 and can induce (cid:7)(cid:2)(cid:9) (cid:7)(cid:2)(cid:8) (cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:25))(cid:28) a voltage spike on the gate that is sufficient to turn (cid:24) (cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:26)(cid:6)(cid:5)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:13)(cid:7)(cid:19)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:20)(cid:22)(cid:14)(cid:10)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:22)(cid:3)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:15)# the MOSFET on, resulting in shoot-through current . (cid:7)(cid:2)(cid:8) (cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:16)(cid:7)(cid:10)(cid:4)(cid:9)(cid:26)(cid:19)(cid:6)(cid:17)(cid:4)(cid:19)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:18)(cid:4)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:19)(cid:4)(cid:14)(cid:13)(cid:12)(cid:8)(cid:26) The ratio of Q /Q must be minimized to reduce the gd gs1 (cid:17)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:7)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:13)(cid:7)(cid:14)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:19)(cid:4)(cid:7)(cid:5)(cid:13)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:9)(cid:7)(cid:11)(cid:26)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:26)(cid:19)(cid:7)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:5)(cid:22)(cid:19)(cid:23) potential for Cdv/dt turn on. (cid:19)(cid:4)(cid:11)(cid:10)(cid:9)(cid:19)(cid:6)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:9)* (cid:9)(cid:9)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:18)(cid:13)(cid:6)(cid:5)(cid:13)(cid:9)(cid:10)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:26)(cid:19)(cid:7)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:17)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:7)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:23) (cid:1)(cid:10)(cid:11)(cid:12) (cid:16)(cid:6)(cid:11)(cid:14)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:9)(cid:5)(cid:13)(cid:7)(cid:11)(cid:16)(cid:4)(cid:28)(cid:9)%(cid:6)(cid:11)(cid:6)(cid:20)(cid:6)+(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:24) (cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:9)(cid:5)(cid:19)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:5)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:21)(cid:7)(cid:5)(cid:10)(cid:12)(cid:19)(cid:9)(cid:6)(cid:11) (cid:7)(cid:2)(cid:8) (cid:19)(cid:4)(cid:26)(cid:22)(cid:5)(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:14)(cid:18)(cid:6)(cid:10)(cid:5)(cid:13)(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:14)(cid:14)(cid:4)(cid:14)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:24)(cid:25)(cid:28) (cid:24) (cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:5)(cid:13)(cid:7)(cid:19)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:20)(cid:22)(cid:14)(cid:10)(cid:9)(cid:15)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:22)(cid:3)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:10)(cid:12)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:12)(cid:22)(cid:10)(cid:23) (cid:4)(cid:2)(cid:2) (cid:3)(cid:22)(cid:10)(cid:9)(cid:5)(cid:7)(cid:3)(cid:7)(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:7)(cid:11)(cid:5)(cid:4)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)%&(cid:2) !"(cid:9)(cid:26)(cid:22)(cid:19)(cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:4)(cid:17)(cid:4)(cid:19)#(cid:9)(cid:14)(cid:18)(cid:6)(cid:10)(cid:5)(cid:13)(cid:23) (cid:6)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:5)#(cid:5)(cid:8)(cid:4)(cid:28)(cid:9) (cid:6)(cid:16)(cid:22)(cid:19)(cid:4)(cid:9),(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:12)(cid:18)(cid:14)(cid:9)(cid:13)(cid:12)(cid:18)(cid:9)(cid:24) (cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:9)(cid:21)(cid:12)(cid:19)(cid:20)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:15)#(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4) (cid:4)(cid:2)(cid:2) (cid:3)(cid:7)(cid:19)(cid:7)(cid:8)(cid:8)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:5)(cid:12)(cid:20)(cid:15)(cid:6)(cid:11)(cid:7)(cid:10)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:9)(cid:12)(cid:21)(cid:9)(cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:17)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:7)(cid:16)(cid:4)(cid:9)(cid:26)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:11)(cid:26)(cid:7)(cid:11)(cid:10)(cid:9)-(cid:11)(cid:12)(cid:11)(cid:23) (cid:8)(cid:6)(cid:11)(cid:4)(cid:7)(cid:19).(cid:9)(cid:5)(cid:7)(cid:3)(cid:7)(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:7)(cid:11)(cid:5)(cid:4)/(cid:14)(cid:9)(cid:31) (cid:9)(cid:7)(cid:11)(cid:26)(cid:9)(cid:31) (cid:9)(cid:18)(cid:13)(cid:4)(cid:11)(cid:9)(cid:20)(cid:22)(cid:8)(cid:10)(cid:6)(cid:3)(cid:8)(cid:6)(cid:4)(cid:26)(cid:9)(cid:15)# (cid:1)(cid:2) (cid:1)(cid:7) (cid:10)(cid:13)(cid:4)(cid:9)(cid:3)(cid:12)(cid:18)(cid:4)(cid:19)(cid:9)(cid:14)(cid:22)(cid:3)(cid:3)(cid:8)#(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:3)(cid:22)(cid:10)(cid:9)(cid:15)(cid:22)(cid:14)(cid:14)(cid:9)(cid:17)(cid:12)(cid:8)(cid:10)(cid:7)(cid:16)(cid:4)(cid:28) Figure A: Q Characteristic oss 8 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) (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) 0(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:14)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:12)(cid:18)(cid:11)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:20)(cid:6)(cid:8)(cid:8)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:19)(cid:14)(cid:9)-(cid:6)(cid:11)(cid:5)(cid:13)(cid:4)(cid:14). (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 www.irf.com 9

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) (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) 0(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:14)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:12)(cid:18)(cid:11)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:20)(cid:6)(cid:8)(cid:8)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:19)(cid:14)(cid:9)-(cid:6)(cid:11)(cid:5)(cid:13)(cid:4)(cid:14). (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 MD56 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 10 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12) (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) 0(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:11)(cid:14)(cid:6)(cid:12)(cid:11)(cid:14)(cid:9)(cid:7)(cid:19)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:13)(cid:12)(cid:18)(cid:11)(cid:9)(cid:6)(cid:11)(cid:9)(cid:20)(cid:6)(cid:8)(cid:8)(cid:6)(cid:20)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:19)(cid:14)(cid:9)-(cid:6)(cid:11)(cid:5)(cid:13)(cid:4)(cid:14). 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:1)Repetitive rating; pulse width limited by (cid:3) Calculated continuous current based on maximum allowable max. junction temperature. junction temperature. Package limitation current is 30A. (cid:4) (cid:1)Starting TJ = 25°C, L = 0.39mH, RG = 25Ω, (cid:1) When mounted on 1" square PCB (FR-4 or G-10 Material). IAS = 12A. For recommended footprint and soldering techniques refer to (cid:2) Pulse width ≤ 400µs; duty cycle ≤ 2%. application note #AN-994. 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 www.irf.com 11

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