AUIRFR/U5305 Product Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR5305 
AUIRFU5305 

V

DSS 

-55V 

R

DS(on)

            max. 

0.065



I

D  

-31A 

Features 

  Advanced Planar Technology 

 Low 

On-Resistance 

  Dynamic dv/dt Rating 

  175°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 
Planar 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. 

 

2015-10-12 

HEXFET® is a registered trademark of Infineon. 
*Qualification standards can be found at 

www.infineon.com

 

 

AUTOMOTIVE GRADE 

Symbol Parameter 

Max. 

Units 

I

D

 @ T

C

 = 25°C 

Continuous Drain Current, V

GS

 @ -10V  

-31 

I

D

 @ T

C

 = 100°C 

Continuous Drain Current, V

GS

 @ -10V  

-22 

I

DM 

Pulsed Drain Current  -110 

P

D

 @T

C

 = 25°C 

Maximum Power Dissipation   

110 

  

Linear Derating Factor 

0.71 

W/°C 

V

GS 

Gate-to-Source Voltage 

 ± 20 

E

AS  

Single Pulse Avalanche Energy (Thermally Limited)  280 

mJ  

I

AR 

Avalanche Current  -16 

E

AR 

Repetitive Avalanche Energy  11 

mJ 

dv/dt 

Peak Diode Recovery dv/dt -5.0 

V/ns 

T

J  

Operating Junction and 

-55  to + 175 

 

T

STG 

Storage Temperature Range 

  

°C 

  

Soldering Temperature, for 10 seconds (1.6mm from case) 

300 

 

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 (TA) is 25°C, unless 
otherwise specified. 

Thermal Resistance  

Symbol Parameter 

Typ. 

Max. 

Units 

R

JC

  

Junction-to-Case  

––– 

1.4 

°C/W   

R

JA

  

Junction-to-Ambient ( PCB Mount)  ––– 

50 

R

JA

  

Junction-to-Ambient  ––– 

110 

D-Pak 

AUIRFR5305 

I-Pak 

AUIRFU5305 

Base part number 

Package Type 

Standard Pack 

Form 

Quantity 

AUIRFU5305 

I-Pak 

Tube  

75 

AUIRFU5305 

AUIRFR5305 

D-Pak    

Tube  

75 

AUIRFR5305 

Tape and Reel Left  

3000 

AUIRFR5305TRL 

Orderable Part Number   

G D S 

Gate Drain Source 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

Notes:

 Repetitive rating;  pulse width limited by max. junction temperature. (See fig. 11) 

  V

DD

 = -25V,

 

starting  T

J

 = 25°C, L = 2.1mH, R

G

 = 25

, I

AS

 = -16A. (See Fig.12) 

  I

SD

 

-16A, di/dt -280A/µs, V

DD

 

V

(BR)DSS

, T

J

 

 175°C. 

 Pulse width 

300µs; duty cycle  2%. 



This is applied for I-PAK, L

of D-PAK is measured between lead and center of die contact .



Uses IRF5305 data and test conditions.

  When mounted on 1" square PCB (FR-4 or G-10 Material). For recommended footprint and soldering techniques refer to  

 

application note #AN-994  

   Uses typical socket mount. 

Static @ T

J

 = 25°C (unless otherwise specified) 

  

Parameter Min. 

Typ. 

Max. 

Units 

Conditions 

V

(BR)DSS 

Drain-to-Source Breakdown Voltage 

-55 

–––  ––– 

V  V

GS

 = 0V, I

D

 = -250µA 

V

(BR)DSS

/

T

J  

Breakdown Voltage Temp. Coefficient 

–––  -0.034  –––  V/°C  Reference to 25°C, I

D

 = -1mA  

R

DS(on) 

  

Static Drain-to-Source On-Resistance   

––– 

–––  0.065 

 V

GS

 = -10V, I

D

 = -16A  

V

GS(th) 

Gate Threshold Voltage 

-2.0   –––  -4.0 

V  V

DS

 = V

GS

, I

D

 = -250µA 

gfs 

Forward Trans conductance 

8.0 

–––  ––– 

S  V

DS

 = -25V, I

D

 = -16A  

I

DSS 

  

Drain-to-Source Leakage Current   

––– ––– -25 

µA 

V

DS

 = -55 V, V

GS

 = 0V 

––– ––– -250 

V

DS

 = -44V,V

GS

 = 0V,T

J

 =150°C 

I

GSS 

  

Gate-to-Source Forward Leakage 

––– 

–––  -100 

nA 

V

GS

 = -20V 

Gate-to-Source Reverse Leakage 

––– 

–––  100 

V

GS

 = 20V 

Dynamic  Electrical Characteristics @ T

J

 = 25°C (unless otherwise specified) 

Q

Total Gate Charge  

––– 

––– 

63 

nC  

I

D

 = -16A 

Q

gs 

Gate-to-Source Charge 

––– 

––– 

13 

V

DS

 = -44V 

Q

gd 

Gate-to-Drain Charge 

––– 

––– 

29 

V

GS

 = -10V, See Fig 6 and 13  

t

d(on) 

Turn-On Delay Time 

––– 

14 

––– 

ns 

V

DD

 = -28V 

t

Rise Time 

––– 

66 

––– 

I

D

 = -16A 

t

d(off) 

Turn-Off Delay Time 

––– 

39 

––– 

R

= 6.8



t

Fall Time 

––– 

63 

––– 

R

= 1.6

See Fig 10  

L

D

 

Internal Drain Inductance 

––– 

4.5 

––– 

 nH  

Between lead, 
6mm (0.25in.) 

L

S

 

Internal Source Inductance 

––– 

7.5 

––– 

from package 
and center of die contact   

C

iss 

Input Capacitance 

–––  1200  ––– 

pF   

V

GS

 = 0V 

C

oss 

Output Capacitance 

––– 

520  ––– 

V

DS

 = -25V 

C

rss 

Reverse Transfer Capacitance 

––– 

250  ––– 

ƒ = 1.0MHz, See Fig. 5 

Diode Characteristics  

  

        Parameter 

Min.  Typ.  Max.  Units 

Conditions 

I

  

Continuous Source Current  

––– ––– -31 

MOSFET symbol 

(Body Diode) 

showing  the 

I

SM 

  

Pulsed Source Current 

––– ––– -110 

integral reverse 

(Body Diode)

p-n junction diode. 

V

SD 

Diode Forward Voltage 

––– 

–––  -1.3 

V  T

J

 = 25°C,I

= -16A,V

GS

 = 0V 

t

rr  

Reverse Recovery Time  

––– 

71 

110 

ns   T

J

 = 25°C ,I

F

 = -16A 

Q

rr  

Reverse Recovery Charge  

––– 

170  250 

nC    di/dt = 100A/µs 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

Fig. 2 Typical Output Characteristics 

Fig. 3 

Typical Transfer Characteristics

 

 

Fig. 4 Normalized On-Resistance 

vs. Temperature 

Fig. 1 Typical Output Characteristics 

1

10

100

1000

0.1

1

10

100

D

DS

 20µs PULSE WIDTH 
 T   = 25°C

c

A

-I   , D

ra

in

-to

-So

urce

 C

urre

nt

 (A

)

-V     , Drain-to-Source Voltage (V)

                   VGS 

 TOP          - 15V

                  - 10V

                  - 8.0V

                  - 7.0V

                  - 6.0V

                  - 5.5V

                  - 5.0V

 BOTTOM  - 4.5V

 -4.5V

1

10

100

1000

0.1

1

10

100

D

DS

A

-I   ,

 Dra

in

-to

-S

ou

rc

e Cu

rr

en

t (A

)

-V     , Drain-to-Source Voltage (V)

                   VGS 

 TOP          - 15V

                  - 10V

                  - 8.0V

                  - 7.0V

                  - 6.0V

                  - 5.5V

                  - 5.0V

 BOTTOM  - 4.5V

-4.5V

 20µs PULSE WIDTH
 T   = 175°C

C

1

10

100

4

5

6

7

8

9

10

T  = 25°C

J

T  = 175°C

J

A

 V     = -25V
 20µs PULSE WIDTH 

DS

GS

-V     , Gate-to-Source Voltage (V)

D

-I

   ,

 D

rai

n-

to

-S

o

u

rc

e C

u

rr

e

n

(A

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

-60 -40 -20

0

20

40

60

80 100 120 140 160 180

J

T   , Junction Temperature (°C)

R   

  

   

   ,  Dra

in

-to

-S

ou

rc

e On

 Re

si

st

an

ce

DS

(o

n)

(N

orm

al

ized

)

A

 I    = -27A

 V      = -10V 

D

GS

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

Fig 5.  Typical Capacitance vs.  
 

      Drain-to-Source Voltage

 

Fig 6.  Typical Gate Charge vs. 
 

      Gate-to-Source Voltage

 

 

 

Fig 8.  Maximum Safe Operating Area  

Fig. 7 Typical Source-to-Drain Diode 

 Forward Voltage 

0

500

1000

1500

2000

2500

1

10

100

C, Capac

ita

nc

(p

F)

A

V      = 0V,         f = 1MHz
C      = C     + C     ,   C     SHORTED
C      = C
C      = C     + C

GS
iss         gs         gd         ds
rss         gd
oss        ds         gd

iss

oss

rss

DS

-V     , Drain-to-Source Voltage (V)

0

4

8

12

16

20

0

10

20

30

40

50

60

Q   , Total Gate Charge (nC)

G

A

 FOR TEST CIRCUIT  
    SEE FIGURE 13

 V      = -44V
 V      = -28V

I    = -16A

GS

-V

   

  ,

 Gate

-t

o-

So

urc

V

ol

ta

ge

 (V)

D

DS
DS

10

100

1000

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

T  = 25°C

J

V      = 0V 

GS

SD

SD

A

-I

  

  

 , 

R

ev

erse

 Dra

in

 C

urre

nt

 (

A

)

-V     , Source-to-Drain Voltage (V)

T  = 175°C

J

1

10

100

1000

1

10

100

 OPERATION IN THIS AREA LIMITED
                       BY R

DS(on)

100µs

1ms

10ms

A

 T     = 25°C
 T     = 175°C
 Single Pulse

C
J

DS

-V     , Drain-to-Source Voltage (V)

D

-I

   , 

D

ra

in

 C

urr

en

t (A

)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

Fig 10a.  Switching Time Test Circuit 

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

Fig 9.  Maximum Drain Current vs. Case Temperature 

Fig 10b.  Switching Time Waveforms 

25

50

75

100

125

150

175

0

5

10

15

20

25

30

35

T   , Case Temperature

(  C)

-I  

 , 

D

ra

in

 C

u

rr

e

n

t (A

)

°

C

D

0.01

0.1

 1

 10

0.00001

0.0001

0.001

0.01

0.1

 

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)

Th

er

m

a

l R

esponse

(Z

    

    

)

1

thJ

C

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/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

 

Fig 12c. Maximum Avalanche Energy 

 vs. Drain Current 

Fig 12a.  Unclamped Inductive Test Circuit 

Fig 12b.  Unclamped Inductive Waveforms 

Fig 13b.  Gate Charge Test Circuit 

Fig 13a.   Gate Charge Waveform 

0

100

200

300

400

500

600

700

25

50

75

100

125

150

175

J

E

     ,

   S

in

gle

 P

ul

se

 Av

al

an

ch

e E

ne

rg

y (mJ)

AS

A

Starting T  , Junction Temperature (°C)

 V      = -25V

                    I
TOP            -6.6A
                   -11A
BOTTOM    -16A

DD

D

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

 

Fig 14. Peak Diode Recovery dv/dt Test Circuit for N-Channel HEXFET® Power MOSFETs 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

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

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

 

D-Pak (TO-252AA) Package Outline (Dimensions are shown in millimeters (inches)) 

YWWA 

XX    

    XX 

Date Code 

Y= Year 

WW= Work Week 

AUFR5305 

Lot Code 

Part Number 

IR Logo 

D-Pak (TO-252AA) Part Marking Information 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

 

2015-10-12 

 

 

I-Pak (TO-251AA)  Part Marking Information 

YWWA 

XX    

    XX 

Date Code 

Y= Year 

WW= Work Week 

AUFU5305 

Lot Code 

Part Number 

IR Logo 

I-Pak (TO-251AA)  Package Outline (Dimensions are shown in millimeters (inches) 

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/auirfr5305-html.html
background image

 

AUIRFR/U5305 

10 

 

2015-10-12 

D-Pak (TO-252AA) Tape & Reel Information (Dimensions are shown in millimeters (inches)) 

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

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

 

TR

16.3 ( .641 )
15.7 ( .619 )

8.1 ( .318 )
7.9 ( .312 )

12.1 ( .476 )
11.9 ( .469 )

FEED DIRECTION

FEED DIRECTION

16.3 ( .641 )
15.7 ( .619 )

TRR

TRL

NOTES :
1.  CONTROLLING DIMENSION : MILLIMETER.
2.  ALL DIMENSIONS ARE SHOWN IN MILLIMETERS ( INCHES ).
3.  OUTLINE CONFORMS TO EIA-481 & EIA-541.

NOTES :
1. OUTLINE CONFORMS TO EIA-481.

16 mm

  13 INCH

Maker
Infineon Technologies