BSS84 — P-канальный MOSFET на 50 В и 130 мА в корпусе SOT-23

Распиновка

Нумерация — по рисунку маркировки onsemi; Diodes обозначает выводы на рисунке корпуса буквами G, S и D в той же расстановке. Корпус SOT-23-3 по чертежу Diodes — 2,80–3,00 × 2,25–2,55 мм с выводами, шаг выводов 0,95 мм (размер e 0,89–1,03 мм). Исполнения Diodes — BSS84-7-F (3000 штук на катушке) и BSS84-13-F (10 000), onsemi — BSS84 и BSS84-G (3000). У Diodes есть автомобильная версия BSS84Q с отдельным даташитом.

Сток и исток находят мультиметром в режиме проверки диодов: встроенный диод P-канального транзистора проводит при плюсе щупа на стоке и минусе на истоке — у onsemi его прямое напряжение до −1,2 В при −0,26 А.

Параметры

Условия — 25 °C. Где производители расходятся, даны оба значения.

Наш вывод: при замене производителя предельными значениями — −50 В, ±20 В, −130 мА, 10 Ом при −5 В — можно пользоваться как общими, а типичные значения сопротивления, ёмкости и заряда затвора у двух производителей отличаются в разы.

Ключ в плюсовом проводе

Схема: исток — к плюсу питания нагрузки, сток — к нагрузке, затвор — через резистор к выходу микроконтроллера, между затвором и истоком — резистор 10–100 кОм, который держит транзистор закрытым при сбросе микроконтроллера. Ноль на выходе — затвор на −VПИТ относительно истока, транзистор открыт; единица — VGS ≈ 0, закрыт. Подробности и варианты — в статье «Ключ на MOSFET».

Наш расчёт падения: при токе 50 мА и наибольшем сопротивлении 10 Ом на транзисторе падает 0,5 В и рассеивается 25 мВт; при 100 мА — 1 В и 0,1 Вт. С типичным сопротивлением onsemi 1,2 Ом падение при 100 мА — всего 0,12 В, у Diodes (3,2 Ом) — 0,32 В. Рассчитывать схему надо по наибольшему значению. Нагрев на 100 мА: 0,1 Вт · 417 °C/Вт ≈ 42 °C перегрева — допустимо, но при 130 мА и горячем кристалле с сопротивлением до 17 Ом (onsemi при 125 °C) мощность доходит до 0,29 Вт, то есть до предела корпуса.

BSS84 и другие ключи в SOT-23

Значения AO3401A и BSS138 — по их карточкам на сайте (AOS AO3401A Rev 3.1, onsemi BSS138/D Rev. 7). Наш вывод: BSS84 выбирают, когда важны напряжение до 50 В и малые ёмкости при токах в десятки миллиампер; для силового ключа питания на сотни миллиампер он не годится — там нужен AO3401A или подобный.

Расхождения в документации

• Разные производители — разные типичные значения. При одинаковых предельных значениях Diodes и onsemi расходятся в типичных: сопротивление канала 3,2 и 1,2 Ом, входная ёмкость 24,6 и 73 пФ, заряд затвора 0,28 нК при −4,5 В и 0,9 нК при −5 В, сопротивление затвора 916 и 9 Ом — в сто раз.
• Импульсный ток и мощность. Diodes допускает −1,2 А в импульсе и 300 мВт (417 °C/Вт), onsemi — −0,52 А и 0,36 Вт (350 °C/Вт); условия монтажа у них разные.
• Утечка стока. У Diodes — до −1 мкА при −50 В, у onsemi — до −15 мкА при тех же условиях.
• Примечание onsemi о тепловом сопротивлении. В примечании 1 сказано, что RθJA «гарантируется конструкцией, а RθJA определяется платой пользователя»: одно и то же обозначение дважды, хотя по смыслу конструкцией гарантируется тепловое сопротивление кристалл — корпус.
• Сопротивление затвора Diodes. Значение 916 Ом для транзистора с задержками 10–18 нс выглядит выпадающим из ряда; оно помечено как гарантированное конструкцией и не проверяемое при производстве (примечание 7).