IRFZ44N N‑Channel HEXFET® Power MOSFET
📄 Description Générale
Le IRFZ44N est un MOSFET de puissance à canal N de cinquième génération, utilisant la technologie HEXFET® d’International Rectifier (Infineon). Il offre une très faible résistance à l’état passant (RDS(on) typique 17,5 mΩ à VGS = 10 V) et une capacité de courant élevée (ID = 49 A continu à TC = 25 °C). Le boîtier TO‑220AB, universellement répandu, permet un montage traversant simple et une bonne dissipation thermique. Les caractéristiques incluent une tenue robuste en avalanche, un dv/dt dynamique garanti et une température de jonction maximale de 175 °C, ce qui rend ce composant particulièrement adapté aux applications industrielles et d’électronique de puissance.
✨ Principales Caractéristiques
🎯 Applications Typiques
- Alimentations à découpage (SMPS) et convertisseurs DC‑DC
- Pilotage de moteurs (balais, pas‑à‑pas) et actionneurs
- Commutateurs haute fréquence (onduleurs, H‑bridge)
- Protection de batterie et gestion de charge
- Électronique industrielle et grand public
🔌 Brochage / Pinout (TO‑220AB)
| Broche | Nom | Description |
|---|---|---|
| 1 | Grille (Gate - G) | Commande de grille (tension ±20 V max) |
| 2 | Drain (D) | Drain de puissance (connecté au plot métallique) |
| 3 | Source (S) | Source de puissance (référence) |
Brochage TO‑220 standard : broche 1 = Grille, broche 2 = Drain, broche 3 = Source. Le plot métallique (dos du boîtier) est également relié au Drain.
⚠️ Limites Maximales (Absolute Maximum Ratings)
| Symbole | Paramètre | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| VDS | Tension drain‑source | 55 | V |
| VGS | Tension grille‑source | ±20 | V |
| ID @ TC = 25 °C | Courant drain continu, VGS = 10 V | 49 | A |
| ID @ TC = 100 °C | Courant drain continu, VGS = 10 V | 35 | A |
| IDM | Courant drain pulsé 1 | 160 | A |
| PD @ TC = 25 °C | Puissance dissipée totale | 94 | W |
| Derating | Facteur de déclassement linéaire | 0,63 | W/°C |
| IAR | Courant d’avalanche répétitif | 25 | A |
| EAR | Énergie d’avalanche répétitive | 9,4 | mJ |
| dv/dt | Peak Diode Recovery dv/dt | 5,0 | V/ns |
| TJ, TSTG | Plage de température de jonction / stockage | -55 … +175 | °C |
Note 1 : Largeur d’impulsion ≤ 400 µs, rapport cyclique ≤ 2 %.
📊 Caractéristiques Thermiques
| Symbole | Paramètre | Typ. | Max. | Unité |
|---|---|---|---|---|
| RθJC | Résistance thermique jonction‑boîtier | ––– | 1,5 | °C/W |
| RθCS | Résistance thermique boîtier‑dissipateur (surface graissée) | 0,50 | ––– | °C/W |
| RθJA | Résistance thermique jonction‑ambiant | ––– | 62 | °C/W |
📊 Conditions de Fonctionnement Recommandées
Aucune plage de tension de fonctionnement recommandée n’est explicitement spécifiée dans la datasheet. Les valeurs ci‑dessus sont les limites maximales absolues. Pour un fonctionnement en commutation, les tensions VGS = 10 V (ou 5 V) sont couramment utilisées.
⚡ Caractéristiques Électriques (TJ = 25 °C, sauf indication)
Caractéristiques de blocage (Off)
| Paramètre | Symbole | Conditions | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tension de claquage drain‑source | V(BR)DSS | VGS = 0 V, ID = 250 µA | 55 | ––– | ––– | V |
| Coefficient de température de BVDSS | ∆V(BR)DSS/∆TJ | Référence 25 °C, ID = 1 mA | ––– | 0,058 | ––– | V/°C |
| Courant de fuite drain‑source | IDSS | VDS = 55 V, VGS = 0 V | ––– | ––– | 25 | µA |
| ––– | IDSS | VDS = 44 V, VGS = 0 V, TJ = 150 °C | ––– | ––– | 250 | µA |
| Courant de fuite grille‑source (direct) | IGSS | VGS = 20 V | ––– | ––– | 100 | nA |
| Courant de fuite grille‑source (inverse) | IGSS | VGS = -20 V | ––– | ––– | -100 | nA |
Caractéristiques de conduction (On)
| Paramètre | Symbole | Conditions | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à l’état passant | RDS(on) | VGS = 10 V, ID = 25 A | ––– | ––– | 17,5 | mΩ |
| Tension de seuil de grille | VGS(th) | VDS = VGS, ID = 250 µA | 2,0 | ––– | 4,0 | V |
| Transconductance directe | gfs | VDS = 25 V, ID = 25 A | 19 | ––– | ––– | S |
Caractéristiques dynamiques
| Paramètre | Symbole | Conditions | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Capacité d’entrée | Ciss | VGS = 0 V, VDS = 25 V, f = 1,0 MHz | ––– | 1470 | ––– | pF |
| Capacité de sortie | Coss | ––– | 360 | ––– | pF | |
| Capacité de transfert inverse | Crss | ––– | 88 | ––– | pF |
Charges de grille et temps de commutation (typiques)
| Paramètre | Symbole | Conditions | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Charge de grille totale | Qg | ID = 25 A, VDS = 44 V, VGS = 10 V | ––– | ––– | 63 | nC |
| Charge grille‑source | Qgs | ––– | ––– | 14 | nC | |
| Charge grille‑drain (Miller) | Qgd | ––– | ––– | 23 | nC | |
| Temps de retard à l’ouverture | td(on) | VDD = 28 V, ID = 25 A, RG = 12 Ω, VGS = 10 V | ––– | 12 | ––– | ns |
| Temps de montée | tr | ––– | 60 | ––– | ns | |
| Temps de retard à la fermeture | td(off) | ––– | 44 | ––– | ns | |
| Temps de descente | tf | ––– | 45 | ––– | ns |
Caractéristiques de la diode source‑drain (Body Diode)
| Paramètre | Symbole | Conditions | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Courant source continu | IS | MOSFET symbol showing the integral reverse p‑n junction diode | ––– | ––– | 49 | A |
| Courant source pulsé | ISM | ––– | ––– | 160 | A | |
| Tension directe de diode | VSD | TJ = 25 °C, IS = 25 A, VGS = 0 V | ––– | ––– | 1,3 | V |
| Temps de recouvrement inverse | trr | TJ = 25 °C, IF = 25 A, di/dt = 100 A/µs | ––– | 63 | 95 | ns |
| Charge de recouvrement inverse | Qrr | ––– | 170 | 260 | nC | |
| Temps d’amorçage direct | ton | Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS+LD) | ––– | |||
Notes :
(1) Régime pulsé : largeur d’impulsion ≤ 400 µs, rapport cyclique ≤ 2 %.
(2) Énergie d’avalanche simple pulse : EAS = 530 mJ mesuré avec IAS = 25 A, L = 0,48 mH, RG = 25 Ω, VDD = 25 V. Une valeur de 150 mJ est également donnée en condition différente.
(3) La puissance dissipée est limitée par la température de jonction 175 °C.
(4) La diode source‑drain supporte un dv/dt de 5,0 V/ns.
🔬 Description Fonctionnelle
Le IRFZ44N intègre la technologie HEXFET® (MOSFET vertical) qui combine une très faible résistance à l’état passant (RDS(on) max 17,5 mΩ) avec des capacités parasites réduites (Ciss typique 1470 pF). La charge de grille totale (Qg max 63 nC) et la charge Miller (Qgd max 23 nC) sont optimisées pour les applications de commutation rapide, avec des temps de montée et de descente typiquement de 60 ns et 45 ns. La diode de corps présente un temps de recouvrement inverse court (trr typique 63 ns), ce qui limite les pertes lors des commutations en half‑bridge. La tension de seuil VGS(th) est comprise entre 2,0 V et 4,0 V. La robustesse en avalanche (EAS = 530 mJ à IAS = 25 A) et la tenue dv/dt (5,0 V/ns) rendent ce composant particulièrement fiable pour les charges inductives.
📏 Dimensions du Boîtier (TO‑220AB)
| Symbole | Min (mm) | Max (mm) | Min (pouces) | Max (pouces) |
|---|---|---|---|---|
| A | 10,29 | 10,54 | 0,405 | 0,415 |
| B | 4,20 | 4,69 | 0,165 | 0,185 |
| C | 6,10 | 6,47 | 0,240 | 0,255 |
| D | 15,24 | 15,74 | 0,600 | 0,620 |
| Épaisseur des broches | 0,46 | 0,55 | 0,018 | 0,022 |
Le boîtier TO‑220AB correspond au dessin JEDEC standard. Le plot métallique (dos) est relié au Drain.
📌 Notes Techniques
- Dissipation thermique : RθJC = 1,5 °C/W (max). Au‑delà de 25 °C, la puissance maximale doit être réduite de 0,63 W par °C.
- Montage : La soudure doit être réalisée à ≤ 260 °C pendant 10 s max, à 1,6 mm du boîtier. Le couple de serrage recommandé pour la vis est de 1,1 N·m (10 lbf·in).
- Protection : Le composant est entièrement qualifié en avalanche (100% testé). La diode de corps supporte un dv/dt de 5,0 V/ns.
- Qualification : Version « PbF » sans plomb, conforme RoHS. Une version certifiée automobile est disponible sur demande.
🛒 Où Acheter le MOSFET IRFZ44N :
- Au Maroc : abrid.ma (consultez le catalogue en ligne).
- À l’International : Mouser Electronics – livraison mondiale et stock en direct.
⚠️ Note d’information et clause de non‑responsabilité : Les données ci‑dessus sont extraites exactement du fichier IRFZ44N.pdf (Infineon Technologies, anciennement International Rectifier, document PD‑94787B). Aucune valeur n’a été ajoutée ou déduite. Les informations sont fournies à titre indicatif. Pour les dernières révisions et spécifications certifiées, veuillez consulter la documentation originale du fabricant.