Infineon BSS138

Отличный выбор! BSS138 — это один из самых популярных и широко используемых N-канальных MOSFET-транзисторов в мире для маломощных приложений. Вот подробное описание и вся ключевая информация о нем.

Краткое описание

Infineon BSS138 — это N-канальный MOSFET с логическим уровнем (Logic Level), выполненный в компактном корпусе SOT-23. Его ключевые особенности — очень низкое пороговое напряжение (Vgs(th)), что позволяет управлять им напрямую с выходов микроконтроллеров (3.3В или 5В), и малая емкость, обеспечивающая высокую скорость переключения.

Он предназначен для коммутации слабых сигналов и нагрузок, часто используется как:

• Драйвер для более мощных MOSFET или реле.
• Ключ в схемах цифровой логики (например, сдвиг уровней).
• Коммутатор в цепях питания периферийных устройств (Power Switch).
• Элемент в схемах защиты.

Ключевые технические характеристики (ТХ)

| Параметр | Обозначение | Значение | Условия | Комментарий | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | Структура | — | N-канальный, обогащенный | — | MOSFET | | Корпус | — | SOT-23 (3 вывода) | — | Миниатюрный, для поверхностного монтажа | | Напряжение "сток-исток" | V_DSS | 50 В | — | Максимальное напряжение, которое можно приложить | | Ток стока (непрерывный) | I_D | 220 мА | T_C=25°C | Важно! Мощность рассеяния ограничивает ток на практике | | Сопротивление "сток-исток" во включ. состоянии | R_DS(on) | 3.5 Ом (макс.) | V_GS=5В, I_D=50мA | Ключевой параметр. Чем меньше, тем лучше. При 10В - около 1.8 Ом. | | Пороговое напряжение затвора | V_GS(th) | 0.8 - 2.2 В | V_DS=V_GS, I_D=250мкА | Логический уровень! Открывается уже от ~1.8В. | | Емкость затвора (входная) | C_iss | 50 пФ (тип.) | V_GS=0В, V_DS=25В | Малая емкость = высокая скорость переключения. | | Мощность рассеивания | P_tot | 350 мВт | T_A=25°C | Ограничивает максимальный ток на практике. | | Время включения / выключения | t_d(on) / t_d(off) | 10 нс / 15 нс (тип.) | V_DD=30В, I_D=50мА | Очень быстрый, подходит для ШИМ (PWM) на частотах в сотни кГц. |

Важное примечание: Максимальный ток 220 мА достигается только при идеальных условиях охлаждения. В реальности, из-за ограничения по мощности (P_tot) и сопротивления R_DS(on), безопасный непрерывный ток обычно не превышает 100-150 мА.

Распиновка (Pinout) для корпуса SOT-23

Вид сверху (со стороны маркировки):

    1    2    3
    |    |    |
   /¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯\
   |           |
   |           |
   \___________/

• Вывод 1: Затвор (Gate, G)
• Вывод 2: Исток (Source, S)
• Вывод 3: Сток (Drain, D)

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

BSS138 производится множеством компаний. Основной парт-номер — BSS138. В зависимости от производителя и суффиксов могут быть небольшие отличия в ТХ.

Прямые аналоги и совместимые модели (Drop-in Replacement)

Эти транзисторы имеют идентичную распиновку (SOT-23) и очень близкие характеристики, их можно использовать как прямую замену без изменения схемы:

• ON Semiconductor / Fairchild: 2N7002, NDS7002A, NDS351AN
• Diodes Incorporated: DMN3404L, BSS138-7-F
• Nexperia: BSS138, PMV65ENEAR
• Vishay / Siliconix: Si2302ADS
• STMicroelectronics: STS2HN65
• Toshiba: SSM3K02FS (в корпусе SSM, но совместим по выводам)
• ROHM: RSS040N03

Близкие по характеристикам, но требующие проверки даташита:

Могут иметь незначительные отличия в V_GS(th), R_DS(on) или емкостях.

• FDV301N (ON Semi) — также популярный логический MOSFET.
• IRLML2402 (Infineon) — имеет еще меньшее R_DS(on).
• AO3400 (Alpha & Omega) — более мощный (до 5.7А), но также логического уровня.

Области применения (Типовые схемы)

1. Сдвиг уровней (Level Shifter): Для согласования линий связи между микроконтроллерами с разным напряжением питания (например, 3.3В ↔ 5В) в шинах I2C, SPI.
2. Драйвер реле или светодиодной ленты: Управление катушкой реле или группой светодиодов от выхода МК.
3. Ключ питания (Power Switch): Включение/выключение периферийных устройств для экономии энергии.
4. Защита по току (в составе схемы): Вместе с компаратором.
5. Инвертор и другие логические элементы: В простых дискретных схемах.

Рекомендации по применению

• Подтягивающий резистор: Всегда ставьте резистор (10кОм - 100кОм) между затвором (G) и истоком (S). Это гарантирует закрытое состояние при неопределенном выходе МК (например, во время сброса).
• Последовательный резистор: Для гашения ВЧ-колебаний и ограничения тока перезаряда затвора полезно ставить небольшой резистор (10-100 Ом) последовательно с затвором.
• Защитный диод: Внутренний диод (body diode) присутствует, но он не быстрый. Для коммутации индуктивных нагрузок (реле) часто требуется внешний обратный диод (flyback diode), включенный параллельно нагрузке.

Вывод: Infineon BSS138 — это надежный, недорогой и универсальный «рабочая лошадка» для маломощной цифровой коммутации. Его популярность обусловлена логическим уровнем управления, широкой доступностью и наличием множества прямых аналогов.