AO3401A — P-канальный MOSFET на 30 В в корпусе SOT-23

AO3401A — один из самых распространённых P-канальных полевой транзистор в корпусе SOT-23: им включают питание датчиков и делителей, защищают схему от переполюсовки, делают плавный пуск. Сопротивление канала нормировано уже при 2,5 В на затворе, но предел затвора — всего ±12 В. Разбираем по даташиту Alpha & Omega Semiconductor.

Обновлено 22 октября 2026 г.Редакция GAW

Содержание

Распиновка
Параметры
Ключ в плюсовом проводе
Защита от переполюсовки
Функциональные аналоги

AO3401A (Alpha & Omega Semiconductor) — P-канальный полевой транзистор обогащённого типа на 30 В в корпусе SOT-23. P-канальный MOSFET ставят в плюсовой провод: он открывается, когда затвор ниже истока, поэтому им удобно коммутировать питание нагрузки, не разрывая общий провод. N-канальный партнёр в том же корпусе — AO3400A, устройство полевых транзисторов — в статье «MOSFET и IGBT».

Коротко

Напряжение — сток–исток до −30 В, затвор–исток до ±12 В.
Ток — −4 А при 25 °C и −3,2 А при 70 °C на плате с медью 1 дюйм², импульсный −27 А.
Сопротивление канала — не больше 50 мОм при −10 В, 60 мОм при −4,5 В, 85 мОм при −2,5 В.
Порог — от −0,5 до −1,3 В, типично −0,9 В.
Корпус — SOT-23, рассеиваемая мощность 1,4 Вт при 25 °C по условиям AOS — по RθJA для импульса до 10 с, длительно около 1 Вт.

Распиновка

В даташите AOS выводы обозначены буквами на рисунке корпуса, без номеров:

Номер по стандартной нумерации SOT-23 (в даташите AOS номеров нет)	Где на корпусе	Назначение
1	у точки-ключа, сторона с двумя выводами	затвор (G)
2	рядом с затвором, та же сторона	исток (S)
3	одиночный вывод на противоположной стороне	сток (D)

Порядок совпадает с N-канальными Si2302, AO3400A и BSS138, поэтому на одной разводке можно собрать ключ любого типа — но в P-канальном включении исток подключают к плюсу питания, а не к общему проводу. Сток и исток легко найти мультиметром: встроенный диод у P-канального транзистора проводит при плюсе щупа на стоке и минусе на истоке.

Параметры

По даташиту AOS, Rev 3.1, при 25 °C, если не указано иное:

Параметр	Наименьшее	Типичное	Наибольшее
Напряжение сток–исток V_DS	—	—	−30 В
Напряжение затвор–исток V_GS	—	—	±12 В
Ток стока I_D при 25 и 70 °C	—	—	−4 и −3,2 А
Импульсный ток I_DM	—	—	−27 А
Мощность P_D при 25 и 70 °C	—	—	1,4 и 0,9 Вт
Порог V_GS(th) при −250 мкА	−0,5 В	−0,9 В	−1,3 В
R_DS(on) при −10 В, −4 А	—	41 мОм	50 мОм
R_DS(on) при −10 В, −4 А, T_J = 125 °C	—	62 мОм	75 мОм
R_DS(on) при −4,5 В, −3,5 А	—	47 мОм	60 мОм
R_DS(on) при −2,5 В, −2,5 А	—	60 мОм	85 мОм
Ток утечки стока при −30 В	—	—	−1 мкА (−5 мкА при 55 °C)
Ток утечки затвора при ±12 В	—	—	±100 нА
Прямое напряжение диода при −1 А	—	−0,7 В	−1 В
Длительный ток диода	—	—	−2 А
Входная ёмкость C_iss	—	645 пФ	—
Проходная ёмкость C_rss	—	55 пФ	—
Заряд затвора Q_g при −10 и −4,5 В	—	14 и 7 нК	—
Сопротивление затвора R_g	4 Ом	7,8 Ом	12 Ом
Тепловое сопротивление к воздуху, длительно	—	100 °C/Вт	125 °C/Вт
Тепловое сопротивление к воздуху, до 10 с	—	70 °C/Вт	90 °C/Вт
Тепловое сопротивление кристалл–вывод	—	63 °C/Вт	80 °C/Вт
Температура кристалла	−55 °C	—	+150 °C

Ток, мощность и тепловые сопротивления к воздуху AOS указывает для платы FR-4 с площадкой меди 1 дюйм² толщиной 2 унции в неподвижном воздухе; на плате с минимальными площадками транзистор греется сильнее. Мощность 1,4 Вт посчитана по тепловому сопротивлению за 10 с, а не по длительному.

Ключ в плюсовом проводе

Схема: исток — к плюсу питания, сток — к нагрузке, резистор 10–100 кОм между затвором и истоком держит транзистор закрытым. Чтобы открыть его, затвор опускают к общему проводу — напрямую выводом микроконтроллера, если тот питается от того же напряжения, что и исток, или через N-канальный транзистор, если питание нагрузки выше. Такая схема отключает делитель напряжения от батареи, пока АЦП не измеряет, — на странице «Делитель напряжения для АЦП».

Напряжение затвор–исток	Что гарантирует даташит
−10 В	R_DS(on) не больше 50 мОм
−4,5 В (питание 5 В)	не больше 60 мОм
−2,5 В	не больше 85 мОм — подходит для питания 3,3 В
больше −12 В по модулю	выход за предельный режим: нужен стабилитрон затвор–исток

С конденсатором между затвором и стоком тот же транзистор плавно заряжает ёмкость нагрузки, ограничивая пусковой ток, — расчёт на странице «Плавный пуск». В той же роли работает интегральный ключ нагрузки TPS22918 — у него скорость нарастания задаёт один конденсатор, а драйвер затвора встроен.

Защита от переполюсовки

В схеме защиты сток AO3401A подключают к входу питания, исток — к нагрузке, а затвор через резистор — к общему проводу. При правильной полярности диод сначала проводит, затвор оказывается ниже истока, и канал открывается, шунтируя диод; при обратной полярности напряжение затвор–исток близко к нулю, и транзистор закрыт. Потери при 2 А и −10 В на затворе — не больше 2² · 0,050 = 0,2 Вт — в разы меньше, чем на последовательном диоде Шоттки. При питании выше 10 В между затвором и истоком обязателен стабилитрон: сравнение схем и расчёт — в статье «Защита от переполюсовки».

Функциональные аналоги

AOS не называет совместимых транзисторов других производителей. По функции похожи P-канальные MOSFET в SOT-23 на 20–30 В с сопротивлением, нормированным при 2,5 В, но предел затвора, порог и цоколёвку у них сверяют по даташиту: у части аналогов затвор допускает только ±8 В, а сопротивление при −2,5 В может быть не нормировано. Другие транзисторы — в разделе «Транзисторы».

Частые вопросы

Какая распиновка у AO3401A?

В даташите AOS выводы SOT-23 подписаны буквами: одиночный вывод на одной стороне корпуса — сток, на другой стороне рядом с точкой-ключом — затвор, а рядом с ним — исток. По обычной нумерации SOT-23 это 1 — затвор, 2 — исток, 3 — сток, так же как у N-канального AO3400A, поэтому их часто ставят в одну и ту же разводку. Если транзистор другого производителя, цоколёвку сверяют по его даташиту.

Откроется ли AO3401A от 3,3 В?

Да, если исток на 3,3 В, а затвор опускается до нуля: тогда напряжение затвор–исток −3,3 В, и это между строками даташита −2,5 В (не больше 85 мОм) и −4,5 В (не больше 60 мОм). Порог открывания — от −0,5 до −1,3 В. Если же исток на 5 или 12 В, а затвор управляется выводом микроконтроллера на 3,3 В напрямую, транзистор не закроется: нужен N-канальный ключ или биполярный транзистор, который тянет затвор вниз, и резистор от затвора к истоку.

Можно ли поставить AO3401A в цепь 12 В?

Сток выдержит до −30 В, а вот затвор — только ±12 В. Если затвор при включении тянуть к общему проводу, при питании 12 В напряжение затвор–исток уже на пределе, а любой выброс его превышает. Поэтому между затвором и истоком ставят стабилитрон на 10 В и резистор, ограничивающий его ток. Пример расчёта — в статье о защите от переполюсовки.

Какой ток выдержит AO3401A?

AOS даёт −4 А при 25 °C и −3,2 А при 70 °C, но это при монтаже на плату с площадкой меди 1 квадратный дюйм. Реальный предел задаёт нагрев: при 2 А и 85 мОм (затвор −2,5 В) потери 0,34 Вт, и при длительном тепловом сопротивлении до 125 °C/Вт кристалл нагреется примерно на 43 °C над воздухом. При −10 В на затворе и 50 мОм тот же ток даёт 0,2 Вт и около 25 °C.

Источники

Alpha & Omega Semiconductor. AO3401A 30V P-Channel MOSFET (Rev 3.1, December 2023) — с. 1 — корпус SOT-23 (вид сверху и снизу, буквенные обозначения выводов), предельные режимы: −30 В, ±12 В, −4 и −3,2 А, импульсный −27 А, 1,4 и 0,9 Вт, −55…+150 °C; тепловые сопротивления RθJA 70/90 °C/Вт (до 10 с) и 100/125 °C/Вт (длительно), RθJL 63/80 °C/Вт; с. 2 — электрические характеристики: порог −0,5…−1,3 В, RDS(on) 41/50, 47/60, 60/85 мОм, 62/75 мОм при 125 °C, диод −0,7/−1 В и −2 А, Ciss 645 пФ, Qg 14 и 7 нК, времена переключения, примечание A о плате 1 дюйм² с медью 2 унции
Alpha & Omega Semiconductor. AO3400A 30V N-Channel MOSFET (Rev 3.1, July 2023) — N-канальный партнёр в том же корпусе: 30 В, затвор ±12 В, RDS(on) до 48 мОм при 2,5 В — для сравнения в таблице

Нашли ошибку?