FDMS86150ET100 N - 通道屏蔽柵 PowerTrench? MOSFET 深度解析
一、ON 半導體整合說明
Fairchild 半導體已整合進 ON 半導體。由于 ON 半導體產(chǎn)品管理系統(tǒng)無法處理含下劃線(_)的零件命名,F(xiàn)airchild 零件編號中的下劃線將改為破折號(-)。若文檔中出現(xiàn)含下劃線的器件編號,需到 ON 半導體官網(wǎng)核實更新后的編號,最新訂購信息可在 www.onsemi.com 查看。如有系統(tǒng)整合相關問題,可發(fā)郵件至 Fairchild_questions@onsemi.com。
文件下載:FDMS86150ET100-D.pdf
二、FDMS86150ET100 MOSFET 概述
(一)產(chǎn)品特性
- 溫度性能:將 (T_{J}) 額定值擴展到 175°C,能適應更廣泛的工作溫度環(huán)境。
- 先進技術:采用屏蔽柵 MOSFET 技術,優(yōu)化了導通電阻,同時保持卓越的開關性能。
- 低導通電阻:在 (V{GS}=10V),(I{D}=16A) 時,最大 (r{DS(on)} = 4.85mΩ);在 (V{GS}=6V),(I{D}=13A) 時,最大 (r{DS(on)} = 7.8mΩ)。
- 高效設計:先進的封裝和硅片組合,實現(xiàn)低 (r_{DS(on)}) 和高效率。
- 封裝優(yōu)勢:MSL1 穩(wěn)健封裝設計,經(jīng)過 100% UIL 測試,且符合 RoHS 標準。
(二)應用領域
適用于初級 DC - DC MOSFET、次級同步整流器和負載開關等應用場景。
三、產(chǎn)品參數(shù)
(一)最大額定值
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (V_{DS}) | 漏源電壓 | - | 100 | V |
| (V_{GS}) | 柵源電壓 | - | ±20 | V |
| (I_{D}) | 漏極連續(xù)電流 | (T_{C}=25°C)(注 5) | 128 | A |
| (T_{C}=100°C)(注 5) | 90 | A | ||
| (T_{A}=25°C)(注 1a) | 16 | A | ||
| 脈沖電流 | (注 4) | 617 | A | |
| (E_{AS}) | 單脈沖雪崩能量 | (注 3) | 726 | mJ |
| (P_{D}) | 功率耗散 | (T_{C}=25°C) | 187 | W |
| (T_{A}=25°C)(注 1a) | 3.3 | W | ||
| (T{J}, T{STG}) | 工作和存儲結溫范圍 | - | -55 至 +175 | °C |
(二)熱特性
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (R_{θJC}) | 結到殼的熱阻 | - | 0.8 | °C/W |
| (R_{θJA}) | 結到環(huán)境的熱阻 | (注 1a) | 45 | °C/W |
(三)電氣特性
1. 關斷特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (BV_{DSS}) | 漏源擊穿電壓 | (I{D}=250μA),(V{GS}=0V) | 100 | - | - | V |
| (Delta BV{DSS}/Delta T{J}) | 擊穿電壓溫度系數(shù) | (I_{D}=250μA),參考 25°C | - | 72 | - | mV/°C |
| (I_{DSS}) | 零柵壓漏極電流 | (V{DS}=80V),(V{GS}=0V) | - | - | 1 | μA |
| (I_{GSS}) | 柵源泄漏電流 | (V{GS}=±20V),(V{DS}=0V) | - | - | ±100 | nA |
2. 導通特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (V_{GS(th)}) | 柵源閾值電壓 | (V{GS}=V{DS}),(I_{D}=250μA) | 2 | 3 | 4 | V |
| (Delta V{GS(th)}/Delta T{J}) | 柵源閾值電壓溫度系數(shù) | (I_{D}=250μA),參考 25°C | - | -10 | - | mV/°C |
| (r_{DS(on)}) | 靜態(tài)漏源導通電阻 | (V{GS}=10V),(I{D}=16A) | - | 3.9 | 4.85 | mΩ |
| (V{GS}=6V),(I{D}=13A) | - | 6 | 7.8 | mΩ | ||
| (V{GS}=10V),(I{D}=16A),(T_{J}=125°C) | - | 7.3 | 9.1 | mΩ | ||
| (g_{FS}) | 正向跨導 | (V{DS}=10V),(I{D}=16A) | - | 53 | - | S |
3. 動態(tài)特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (C_{iss}) | 輸入電容 | (V{DS}=50V),(V{GS}=0V),(f = 1MHz) | - | 3055 | 4065 | pF |
| (C_{oss}) | 輸出電容 | - | 696 | 930 | pF | |
| (C_{rss}) | 反向傳輸電容 | - | 29 | 50 | pF | |
| (R_{g}) | 柵極電阻 | - | 0.1 | 0.7 | 3.6 | Ω |
4. 開關特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (t_{d(on)}) | 導通延遲時間 | (V{DD}=50V),(I{D}=16A),(V{GS}=10V),(R{GEN}=6Ω) | - | 18 | - | ns |
| (t_{r}) | 上升時間 | - | - | 17 | - | ns |
| (t_{d(off)}) | 關斷延遲時間 | - | - | 45 | - | ns |
| (t_{f}) | 下降時間 | - | - | 12 | - | ns |
| (Q_{g}) | 總柵極電荷 | (V_{GS}=0V) 到 (10V) | - | 62 | - | nC |
| (V_{GS}=0V) 到 (5V) | - | 25 | 35 | nC | ||
| (Q_{gs}) | 柵源電荷 | - | 12.9 | - | nC | |
| (Q_{gd}) | 柵漏 “米勒” 電荷 | - | 9.2 | - | nC |
5. 漏源二極管特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (V_{SD}) | 源漏二極管正向電壓 | (V{GS}=0V),(I{S}=2.1A)(注 2) | 0.69 | - | 1.2 | V |
| (V{GS}=0V),(I{S}=16A)(注 2) | 0.78 | - | 1.3 | V | ||
| (t_{rr}) | 反向恢復時間 | (I_{F}=16A),(di/dt = 100A/μs) | 69 | - | 110 | ns |
| (Q_{rr}) | 反向恢復電荷 | - | 94 | 150 | nC |
四、典型特性曲線
文檔中給出了一系列典型特性曲線,如導通區(qū)域特性、歸一化導通電阻與漏極電流和柵極電壓的關系、歸一化導通電阻與結溫的關系、導通電阻與柵源電壓的關系、傳輸特性、源漏二極管正向電壓與源電流的關系、柵極電荷特性、電容與漏源電壓的關系、非鉗位電感開關能力、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關系、正向偏置安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散、結到環(huán)境的瞬態(tài)熱響應曲線等。這些曲線有助于工程師更直觀地了解該 MOSFET 在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。
五、封裝標記和訂購信息
| 器件標記 | 器件 | 封裝 | 卷盤尺寸 | 膠帶寬度 | 數(shù)量 |
|---|---|---|---|---|---|
| FDMS86150ET | FDMS86150ET100 | Power 56 | 13’’ | 12mm | 3000 單位 |
六、注意事項
- (R_{θJA}) 的值與器件安裝的電路板設計有關,在 1 (in^2) 2 oz 銅焊盤上為 45°C/W,在最小 2 oz 銅焊盤上為 115°C/W。
- 脈沖測試條件為脈沖寬度 < 300μs,占空比 < 2.0%。
- (E{AS}) 為 726 mJ 是基于特定條件((T{J}=25°C),(L = 3mH),(I{AS}=22A),(V{DO}=100V),(V{GS}=10V)),且在 (L = 0.1mH),(I{AS}=69A) 時進行 100% 測試。
- 脈沖 (I_{D}) 詳情需參考圖 11 的 SOA 曲線。
- 計算的連續(xù)電流僅受最大結溫限制,實際連續(xù)電流受熱和機電應用電路板設計限制。
電子工程師在使用 FDMS86150ET100 MOSFET 時,需綜合考慮上述各項參數(shù)和特性,結合具體應用場景進行設計,以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。你在實際應用中是否遇到過類似 MOSFET 的參數(shù)選擇難題呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。
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