AUIRFL024N Product Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

HEXFET

®

 Power MOSFET

S

D

G

G

D

S

Gate

Drain

Source

Absolute Maximum Ratings

Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device.   These
are stress ratings only; and functional operation of the device at these or any other condition beyond those indicated in the
specifications is not implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device
reliability. The thermal resistance and power dissipation ratings are measured under board mounted and still air conditions.
Ambient temperature (T

A

) is 25°C, unless otherwise specified.

HEXFET

®

 is a registered trademark of International Rectifier.

*Qualification standards can be found at http://www.irf.com/

Features

• Advanced Planar Technology

• Low On-Resistance

• Dynamic dV/dT Rating

• 150°C Operating Temperature

• Fast Switching

• Fully Avalanche Rated

• Repetitive Avalanche Allowed up to Tjmax

• Lead-Free, RoHS Compliant

• Automotive Qualified*

Description

Specifically designed for Automotive applications, this
cellular design of HEXFET® Power MOSFETs utilizes
the latest processing techniques to achieve 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 Automotive and a wide
variety of other applications.

Parameter

Units

I

D

 @ T

A

 = 25°C Continuous Drain Current, V

GS

 @ 10V

 

h

I

D

 @ T

A

 = 25°C Continuous Drain Current, V

GS

 @ 10V

 

g

I

D

 @ T

A

 = 70°C Continuous Drain Current, V

GS

 @ 10V  

g

A

I

DM

Pulsed Drain Current 

c

P

D

 @T

A

 = 25°C Power Dissipation (PCB Mount)  

h

P

D

 @T

A

 = 25°C Power Dissipation (PCB Mount) 

g

Linear Derating Factor (PCB Mount) 

g

mW/°C

V

GS

Gate-to-Source Voltage

V

E

AS 

Single Pulse Avalanche Energy (Thermally Limited) 

d

mJ

I

AR

Avalanche Current

c

A

E

AR

Repetitive Avalanche Energy 

cg

mJ

dv/dt

Peak Diode Recovery dv/dt 

e

V/ns

T

Operating Junction and

T

STG

Storage Temperature Range

Thermal Resistance

Parameter

Typ.

Max.

Units

R

θJA 

Junction-to-Ambient (PCB mount, steady state) 

g

90

120

°C/W

R

θJA 

Junction-to-Ambient (PCB mount, steady state) 

h

50

60

W

°C

2.1

0.1

214

2.8

Max.

4.0

2.3

11.2

2.8

-55  to + 150

1.0
8.3

 ± 20

5.0

V

(BR)DSS

55V

R

DS(on)

   max.

75m

Ω

I

D

2.8A

AUIRFL024N

AUTOMOTIVE GRAD

E

  

     

 1

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

SOT-223

AUIRFL024N

Form

Quantity

Tube

95

AUIRFL024N

Tape and Reel

2500

AUIRFL024NTR

Base part number

Package Type

Standard Pack

Orderable Part Number

AUIRFL024N

SOT-223

D

G

D

S

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 2

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

Notes:



 Repetitive rating;  pulse width limited by

     max. junction temperature. ( See fig. 11)

‚

 V

DD 

= 25V, starting T

= 25°C, L = 54.7mH

     R

= 25Ω, I

AS 

= 2.8A. (See Figure 12)

ƒ

I

SD 

≤ 1.68A, di/dt ≤ 155A/µs, V

DD 

≤ V

(BR)DSS

,

 T

≤ 150°C .

„

Pulse width ≤ 300µs; duty cycle ≤ 2%.

…

When mounted on FR-4 board using minimum recommended

footprint.

†

When mounted on 1 inch square copper board, for comparison

with other SMD devices.

Static Electrical Characteristics @ T

J

 = 25°C (unless otherwise specified)

Parameter

Min. Typ. Max. Units

V

(BR)DSS

Drain-to-Source Breakdown Voltage

55

–––

–––

V

ΔV

(BR)DSS

/

ΔT

Breakdown Voltage Temp. Coefficient

–––

0.056

–––

V/°C

R

DS(on)

Static Drain-to-Source On-Resistance

–––

–––

75

m

Ω

V

GS(th)

Gate Threshold Voltage

2.0

–––

4.0

V

gfs

Forward Transconductance

3.0

–––

–––

S

I

DSS

Drain-to-Source Leakage Current

–––

–––

25

μA

–––

–––

250

I

GSS

Gate-to-Source Forward Leakage

–––

–––

100

nA

Gate-to-Source Reverse Leakage

–––

–––

-100

Dynamic Electrical Characteristics @ T

J

 = 25°C (unless otherwise specified)

Parameter

Min. Typ. Max. Units

Q

g

Total Gate Charge

–––

–––

18.3

Q

gs

Gate-to-Source Charge

–––

–––

3.0

nC

Q

gd

Gate-to-Drain ("Miller") Charge

–––

–––

7.7

t

d(on)

Turn-On Delay Time

–––

8.1

–––

t

r

Rise Time

–––

13.4

–––

ns

t

d(off)

Turn-Off Delay Time

–––

22.2

–––

t

f

Fall Time

–––

17.7

–––

C

iss

Input Capacitance

–––

400

–––

C

oss

Output Capacitance

–––

145

–––

pF

C

rss

Reverse Transfer Capacitance

–––

60

–––

Diode Characteristics

        Parameter

Min. Typ. Max. Units

I

S

Continuous Source Current 

–––

–––

2.8

(Body Diode)

A

I

SM

Pulsed Source Current

–––

–––

11.2

(Body Diode)

c

V

SD

Diode Forward Voltage

–––

–––

1.0

V

t

rr

Reverse Recovery Time

–––

35

53

ns

Q

rr

Reverse Recovery Charge

–––

50

75

nC

t

on

Forward Turn-On Time

Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS+LD)

T

J

 = 25°C, I

F

 = 1.68A

Conditions

I

D

 = 1.68A

R

G

 = 24 

Ω

T

J

 = 25°C, I

S

 = 1.68A, V

GS

 = 0V 

f

showing  the
integral reverse
p-n junction diode.

Conditions

R

D

 = 17

Ω, See Fig. 10  f

di/dt = 100A/μs 

f

Conditions

V

GS

 = 0V, I

D

 = 250μA

Reference to 25°C, I

D

 = 1mA 

V

GS

 = 10V, I

D

 = 2.8A 

f

V

DS

 = V

GS

, I

D

 = 250μA

V

DS

 = 55V, V

GS

 = 0V

V

DS

 = 44V, V

GS

 = 0V, T

J

 = 125°C

MOSFET symbol

V

DD

 = 28V

V

GS

 = 0V

V

DS

 = 25V

ƒ = 1.0MHz, See Fig. 5

V

DS

 = 25V, I

D

 = 1.6A

I

D

 = 1.68A

V

DS

 = 28V

V

GS

 = 20V

V

GS

 = -20V

V

GS

 = 10V, See Fig. 6 and 9 

f

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 3

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

         Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

Fig 3.  Typical Transfer Characteristics

Fig 4.  Normalized On-Resistance

Vs. Temperature

Fig 1.  Typical Output Characteristics,

Fig 2.  Typical Output Characteristics,

 1

 10

 100

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

V      = 25V
20μs PULSE WIDTH

DS

V     , Gate-to-Source Voltage (V)

I   ,  D

rain-to-S

ource C

urrent (A

)

GS

D

T  = 150  C

J

°

T  = 25  C

J

°

-60 -40 -20 0

20 40 60 80 100 120 140 160

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

T  , Junction Temperature (  C)

R

            , D

ra

in

-to

-S

ou

rce

 O

n R

esista

nc

e

(Norm

al

iz

ed)

J

D

S

(on)

°

V

=

I =

GS

D

10V

2.8A

0.1

 1

 10

 100

0.1

 1

 10

 100

20μs PULSE WIDTH

T  = 25 C

J

°

TOP

BOTTOM

VGS

15V

10V

8.0V

7.0V

6.0V

5.5V

5.0V

4.5V

V     , Drain-to-Source Voltage (V)

I   ,  D

rain-to-Source C

urrent (A)

DS

D

4.5V

0.1

 1

 10

 100

0.1

 1

 10

 100

20μs PULSE WIDTH

T  = 150 C

J

°

TOP

BOTTOM

VGS

15V

10V

8.0V

7.0V

6.0V

5.5V

5.0V

4.5V

V     , Drain-to-Source Voltage (V)

I   ,  D

rain-to-S

ource C

urrent (A

)

DS

D

4.5V

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 4

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

Fig 8.  Maximum Safe Operating Area

Fig 6.  Typical Gate Charge Vs.

Gate-to-Source Voltage

Fig 5.  Typical Capacitance Vs.

Drain-to-Source Voltage

Fig 7.  Typical Source-Drain Diode

Forward Voltage

 1

 10

 100

0

100

200

300

400

500

600

700

V     , Drain-to-Source Voltage (V)

C, Capaci

tance (pF)

DS

V

C

C

C

=

=

=

=

0V,

C

C

C

f = 1MHz

+ C

+ C

C      SHORTED

GS
iss

gs

gd ,

ds

rss

gd

oss

ds

gd

C

iss

C

oss

C

rss

0.1

 1

 10

 100

0.1

 1

 10

 100

 1000

OPERATION IN THIS AREA LIMITED

BY R

DS(on)

 Single Pulse

 T

 T

= 150  C

= 25  C

°

°

J

C

V     , Drain-to-Source Voltage (V)

I   , Drain Current (A)I   , Drain Current (A)

DS

D

100us

1ms

10ms

0

5

10

15

20

0

5

10

15

20

Q   , Total Gate Charge (nC)

V     , Gate-to-Source Voltage (V)

G

GS

FOR TEST CIRCUIT

SEE FIGURE       

I =

D

13

1.68 A

V

= 27V

DS

V

= 44V

DS

0.1

 1

 10

 100

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

V     ,Source-to-Drain Voltage (V)

I     , Reverse Drain Current (A)

SD

SD

V      = 0 V 

GS

T  = 25  C

J

°

T  = 150  C

J

°

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 5

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

         Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

Q

G

Q

GS

Q

GD

V

G

Charge

+

-

V

DS

10V

Pulse Width ≤ 1 µs
Duty Factor ≤ 0.1 %

R

D

V

GS

V

DD

R

G

D.U.T.

D.U.T.

V

DS

I

D

I

G

3mA

V

GS

.3

μF

50K

Ω

.2

μF

12V

Current Regulator

Same Type as D.U.T.

Current Sampling Resistors

+

-

V

DS

90%

10%
V

GS

t

d(on)

t

r

t

d(off)

t

f

Fig 10b.  Switching Time Waveforms

Fig 10a.  Switching Time Test Circuit

Fig 9a.  Basic Gate Charge Waveform

Fig 9b.  Gate Charge Test Circuit

Fig 11.  Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Ambient

10V

0.1

 1

 10

 100

 1000

0.0001

0.001

0.01

0.1

 1

 10

 100

 1000

Notes:

1. Duty factor D = t   / t
2. Peak T = P

x  Z

+ T

1

2

J

DM

thJC

C

P

t

t

DM

1

2

t  , Rectangular Pulse Duration (sec)

Ther

m

al

 R

esponse

(Z

        )

1

thJC

0.01

0.02

0.05

0.10

0.20

D = 0.50

SINGLE PULSE

(THERMAL RESPONSE)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 6

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

Fig 12c.  Maximum Avalanche Energy

Vs. Drain Current

Fig 12b.  Unclamped Inductive Waveforms

tp

V

(BR)DSS

I

AS

Fig 12a.  Unclamped Inductive Test Circuit

RG

IAS

0.01

Ω

tp

D.U.T

L

VDS

+

- VDD

DRIVER

A

15V

10V

25

50

75

100

125

150

0

100

200

300

400

500

Starting T  , Junction Temperature (  C)

E

     ,

 S

ingl

e P

ul

se A

val

anche E

ner

gy (

m

J)

J

AS

°

ID

TOP

BOTTOM

1.3A 

2.2A 

2.8A 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 7

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

         Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

SOT-223 (TO-261AA) Package Outline

Dimensions are shown in milimeters (inches)

SOT-223 (TO-261AA) Part Marking Information

Note: For the most current drawing please refer to IR website at 

http://www.irf.com/package/

FL024N

Date Code
Y= Year
WW= Work Week
A= Automotive, Lead Free

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 8

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

SOT-223 (TO-261AA) Tape & Reel Information

Dimensions are shown in milimeters (inches)

4.10 (.161)
3.90 (.154)

1.85 (.072)
1.65 (.065)

2.05 (.080)
1.95 (.077)

12.10 (.475)
11.90 (.469)

7.10 (.279)
6.90 (.272)

1.60 (.062)
1.50 (.059)
      TYP.

7.55 (.297)
7.45 (.294)

7.60 (.299)
7.40 (.292)

2.30 (.090)
2.10 (.083)

16.30 (.641)
15.70 (.619)

0.35 (.013)
0.25 (.010)

FEED DIRECTION

TR

13.20 (.519)
12.80 (.504)

50.00 (1.969)
      MIN.

330.00
(13.000)
  MAX.

NOTES :
1. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.
2. OUTLINE CONFORMS TO EIA-481 & EIA-541.
3. EACH O330.00 (13.00) REEL CONTAINS 2,500 DEVICES.

3

NOTES :
1.   OUTLINE COMFORMS TO EIA-418-1.
2.   CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER..
3.   DIMENSION MEASURED @ HUB.
4.   INCLUDES FLANGE DISTORTION @ OUTER EDGE.

15.40 (.607)
11.90 (.469)

18.40 (.724)
      MAX.

14.40 (.566)
12.40 (.488)

4

4

Note: For the most current drawing please refer to IR website at 

http://www.irf.com/package/

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 9

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

         Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

†     Qualification standards can be found at International Rectifier’s web site:  

http//www.irf.com/

††   Exceptions (if any) to AEC-Q101 requirements are noted in the qualification report.
†††   Highest passing voltage.

Qualification Information

SOT-223

MSL1

RoHS Compliant

Yes

ESD

Machine Model

Class M2 (+/- 150V)

†††

AEC-Q101-002

Human Body Model

Class H1A (+/- 350V)

†††

AEC-Q101-001

Charged Device Model

Class C5 (+/- 2000V)

†††

AEC-Q101-005

Qualification Level

Automotive

(per AEC-Q101) 

††

Comments: This part number(s) passed Automotive
qualification. IR’s Industrial and Consumer qualification
level is granted by extension of the higher Automotive
level.

Moisture Sensitivity Level 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfl024n-html.html
background image

  

     

 10

           

 www.irf.com  

© 

2014 International Rectifier   

            Submit  Datasheet Feedback            

                      March 26, 2014

AUIRFL024N

IMPORTANT NOTICE

Unless specifically designated for the automotive market, International Rectifier Corporation and its subsid-

iaries (IR) reserve the right to make corrections, modifications, enhancements, improvements, and other

changes to its products and services at any time and to discontinue any product or services without notice.

Part  numbers  designated  with  the  “AU”  prefix  follow  automotive  industry  and  /  or  customer  specific

requirements with regards to product discontinuance and process change notification. All products are sold

subject to IR’s terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgment.

IR warrants performance of its hardware products to the specifications applicable at the time of sale in

accordance with IR’s standard warranty.  Testing and other quality control techniques are used to the extent

IR deems necessary to support this warranty. Except where mandated by government requirements, testing

of all parameters of each product is not necessarily performed.

IR assumes no liability for applications assistance or customer product design. Customers are responsible

for their products and applications using IR components. To minimize the risks with customer products and

applications, customers should provide adequate design and operating safeguards.

Reproduction of IR information in IR data books or data sheets is permissible only if reproduction is without

alteration and is accompanied by all associated warranties, conditions, limitations, and notices.  Reproduction

of this information with alterations is an unfair and deceptive business practice.  IR is not responsible or liable

for such altered documentation.  Information of third parties may be subject to additional restrictions.

Resale of IR products or serviced with statements different from or beyond the parameters stated by IR for

that product or service voids all express and any implied warranties for the associated IR product or service

and is an unfair and deceptive business practice.  IR is not responsible or liable for any such statements.

IR products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical

implant into the body, or in other applications intended to support or sustain life, or in any other application

in which the failure of the IR product could create a situation where personal injury or death may occur.  Should

Buyer purchase or use IR products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify

and hold International Rectifier and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless

against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or

indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even

if such claim alleges that IR was negligent regarding the design or manufacture of the product.

Only products certified as military grade by the Defense Logistics Agency (DLA) of the US Department of

Defense, are designed and manufactured to meet DLA military specifications required by certain military,

aerospace or other applications. Buyers acknowledge and agree that any use of IR products not certified by

DLA as military-grade, in applications requiring military grade products, is solely at the Buyer’s own risk and

that they are solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with

such use.

IR products are neither designed nor intended for use in automotive applications or environments unless the

specific IR products are designated by IR as compliant with ISO/TS 16949 requirements and bear a part

number including the designation “AU”.  Buyers acknowledge and agree that, if they use any non-designated
products in automotive applications, IR will not be responsible for any failure to meet such requirements.

For technical support, please contact IR’s Technical Assistance Center

http://www.irf.com/technical-info/

WORLD HEADQUARTERS:

101 N. Sepulveda Blvd., El Segundo, California 90245

Tel: (310) 252-7105

Maker
Infineon Technologies