БомКей Электроникс!

    IRF540N MOSFET: 100V N-Channel Power MOSFET Explained

    Детали статьи


    IRF540N Overview

    The IRF540N sits in the sweet spot of power MOSFETs-offering a 100 V rating, solid 33 A current capability, and low on-resistance in a rugged TO-220 package. It's a dependable choice for switching loads, building DC-DC converters, and replacing electromechanical relays with efficient solid-state control.

    What Is a Power MOSFET?

    A power MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) is a voltage-controlled switch optimized to handle higher voltages and currents than small-signal MOSFETs. Compared with BJTs, MOSFETs offer faster switching, simpler drive (voltage-driven gate), and higher efficiency in PWM applications. The IRF540N is an N-channel enhancement-mode device that turns on when its gate is driven positive relative to its source.

    Features

    • 100 V drain-source rating for wide headroom in 24–48 V systems.
    • Low RDS(on) ≈ 44 mΩ at VGS=10 V for efficient conduction.
    • 33 A continuous drain current (110 A pulsed) with proper cooling.
    • Fast switching suitable for PWM motor drives and LED regulation.
    • Rugged, avalanche-rated silicon for harsh power environments.
    • Standard TO-220 with isolated heatsink mounting options.

    Pinout & Package (TO-220)

    IRF540N uses a standard TO-220 with three leads:

    • Gate (G) - control terminal
    • Drain (D) - connects to the load
    • Source (S) - reference/ground
      

    Key Specifications

    Parameter Value
    Type N-Channel Enhancement MOSFET
    Package TO-220
    VDS (Drain-Source Voltage) 100 V
    ID (Continuous Drain Current, 25 °C) 33 A
    ID,pulse (Pulsed) 110 A
    RDS(on) (@ VGS=10 V) ≈ 44 mΩ
    VGS(th) (Gate Threshold) 2.0 – 4.0 V
    VGS (Max) ±20 V
    PD (Power Dissipation) 150 W
    Qg (Total Gate Charge) ~67 nC
    TJ (Operating Junction) −55 °C to +175 °C

    Note: Specs can vary slightly by manufacturer; check the latest datasheet for your exact device.

    How It Works

    IRF540N is an enhancement-mode N-channel device. When VGS > Vth, a conductive channel forms and current flows from Drain to Source. With a 10 V gate drive, it achieves low RDS(on) for efficient switching. Because the gate is voltage-controlled with high input impedance, steady-state drive current is near zero; however, charging/discharging the gate capacitance during PWM requires adequate peak current (use a proper gate driver for fast edges).

    Circuit Examples

    Low-Side Switch (PWM Motor/LED)

     +V (12–48V)
       │
      Load
       │
      Drain ─ IRF540N ─ Source → GND
                 ▲
                Gate ← 10 V gate driver / PWM 
    • Add a flyback diode across inductive loads (motor/relay): cathode to +V, anode to the Drain/Load node.
    • Use a gate resistor (10–100 Ω) and a pull-down (100 kΩ) to keep the gate defined when idle.

    High-Side with N-MOS (Bootstrapped Driver)

    For high-side switching above supply, use a dedicated high-side driver IC (bootstrap type) or consider a P-channel MOSFET for simpler low-voltage rails.

    Thermal & Efficiency Notes

    • Heatsinking: Conduction loss P≈I²·RDS(on) can be significant (e.g., 20 A → ~8.8 W). Use a proper heatsink and thermal interface.
    • Gate Drive: A driver with strong source/sink current reduces switching loss and heating.
    • Layout: Keep loops tight; add snubbers/TVS for inductive noise suppression.

    IRF540N vs IRL540N

    Feature IRF540N IRL540N
    Gate Type Standard (needs ~10 V) Logic-level (works at 4–5 V)
    RDS(on) ≈ 44 mΩ @ 10 V ≈ 77 mΩ @ 4–5 V
    Best Use Higher voltage/current with driver Direct MCU drive, low-voltage rails

    Tip: If your controller outputs only 5 V, choose IRL540N or add a gate driver.

    Equivalents & Alternatives

    Model Notes
    IRF540 Earlier variant; slightly higher RDS(on)
    IRL540N Logic-level gate; easier with 5 V logic
    IRFZ44N 55 V / 49 A; common for low-voltage systems
    STP55NF06 60 V / 55 A; low RDS(on)
    IRF640N 200 V / 18 A; higher voltage option
    FQP30N06L 60 V logic-level by ON/Diodes Inc.

    How to Test IRF540N with a Multimeter

    1. Meter in Diode Test mode. Measure Drain→Source (D→S): should read OL.
    2. Briefly touch Gate to Drain to charge the gate. D→S should now show conduction.
    3. Short Gate to Source to discharge; D→S returns to OL.

    This quick check validates gate control and channel formation. For precise RDS(on), test under known current with a bench supply.

    Frequently Asked Questions

    What's the maximum voltage of IRF540N?

    100 V across Drain-Source (VDS).

    Can I drive it from Arduino?

    Use a gate driver or choose IRL540N for direct 5 V drive.

    Do I need a heatsink?

    Yes, for continuous currents or high duty cycles; calculate losses and keep junction temperature within limits.

    Why add a diode across a motor/relay?

    To clamp inductive kickback and protect the MOSFET during turn-off.

    Is IRF540N suitable for high-side switching?

    Use a dedicated high-side driver or consider a P-channel MOSFET for low-voltage rails.

    Where to Buy IRF540N

    Source from reputable suppliers to ensure genuine parts and consistent performance.

    Buy from Bomkey 

    Buy on Amazon

    НАЗАД

    ДАЛЕЕ:None

    Публикации

    Руководство по применению постоянного токового диода SEMITEC (CRD)
    Руководство по применению постоянного токового диода SEMITEC (CRD)

    LR44 против 357: различия, взаимозаменяемость и как выбрать
    LR44 против 357: различия, взаимозаменяемость и как выбрать

    Задумываетесь, одинаковы ли батарейки LR44 и 357? В этом полном руководстве объясняются их отличия, сходства, напряжение, совместимость и даются рекомендации по выбору подходящей батарейки для таких устройств,

    БомКей Электроникс

    Последние новости

    Внезапные санкции! Правительство США включило 23 китайские субъекта, включая Фудань Микроэлектроника, в «черный список» — общее количество субъектов в списке превысило тысячу
    2025.09.13

    Murata начала серийное производство первых в мире многослойных керамических конденсаторов (MLCC) размера 0402 дюйма с ёмкостью 47 мкФ
    2025.07.18

    bomkey electronics осуществляет дистрибуцию новых многослойных керамических конденсаторов Murata размера 0402 дюйма 47 мкФ, модели GRM158C80E476ME01D и GRM158R60E476ME01D

    SEMITEC — ведущий международный производитель прецизионных термисторов
    2019.09.09

    SEMITEC NTC Термисторы: Каталог продукции

    Первый производитель MEMS-датчиков давления на Тайване — Metrodyne Microsystems
    2019.09.11

    Компания Bomkey Electronics Co., Ltd. является официальным дистрибьютором полного ассортимента датчиков давления Metrodyne.

    Основные компоненты хранения данных и восприятия информации
    2025.01.15

    Основные компоненты хранения данных и восприятия информации

    Мастер точного регулирования электронных сигналов
    2025.01.15

    Мастер точного регулирования электронных сигналов

    Охранник и стюард энергии электронных систем
    2025.01.15

    Охранник и стюард энергии электронных систем

    Ключевые "кранчики" и "переключатели" в мире электроники
    2025.01.15

    Ключевые "кранчики" и "переключатели" в мире электроники

    Основой и источником энергии электронных схем
    2025.01.15

    Основой и источником энергии электронных схем

    Murata представляет первые в мире MLCC 10 мкФ/50 В постоянного тока в корпусе 0805 для автомобильных применений
    2025.08.15

    Bomkey Electronics — официальный дистрибьютор автомобильных чип-конденсаторов Murata (модель GCM21BE71H106KE02L)

    2025.06.24

    2025.06.19

    Связаться с нами Получите больше информации о продукте!
    БомКей Электроникс

    Главная

    БомКей Электроникс

    Продукты

    БомКей Электроникс

    Телефон

    БомКей Электроникс

    Пользователь

    Низкие цены каждый день, беззаботный выбор
    Низкие цены каждый день, беззаботный выбор
    Аутентичные лицензионные товары
    Аутентичные лицензионные товары
    Доставка напрямую из нескольких складов, быстрая доставка
    Доставка напрямую из нескольких складов, быстрая доставка
    Полный ассортимент для легких покупок
    Полный ассортимент для легких покупок
    © 2025 Bomkey Electronics. Все права защищены.