FDMS8018 N - Channel PowerTrench? MOSFET：高性能開關的理想之選
FDMS8018 N - Channel PowerTrench? MOSFET：高性能開關的理想之選
引言
在電子工程師的日常設計工作中，MOSFET 作為重要的開關元件，其性能對于電路的高效運行起著關鍵作用。今天我們要介紹的是 ON Semiconductor 的 FDMS8018 N - Channel PowerTrench? MOSFET，它具備諸多出色特性，能滿足多種應用場景的需求。
文件下載：FDMS8018-D.pdf
產(chǎn)品背景與名稱變更
Fairchild 已成為 ON Semiconductor 的一部分。由于系統(tǒng)要求，部分 Fairchild 可訂購的零件編號需要更改，原編號中的下劃線 (_) 將改為破折號 (-)。大家可訪問 ON Semiconductor 網(wǎng)站（www.onsemi.com）核實更新后的設備編號，若有系統(tǒng)集成相關問題，可發(fā)郵件至 Fairchild_questions@onsemi.com。
產(chǎn)品特性
電氣特性卓越
- 低導通電阻：在不同的柵源電壓和漏極電流條件下，展現(xiàn)出極低的導通電阻。例如，在 (V{GS}=10V)，(I{D}=30A) 時，最大 (r{DS(on)} = 1.8mΩ)；在 (V{GS}=4.5V)，(I{D}=26A) 時，最大 (r{DS(on)} = 2.4mΩ)。這有助于降低功耗，提高電路效率。
- 低閾值電壓：柵源閾值電壓 (V{GS(th)}) 在 (1.0 - 3.0V) 之間（(V{GS}=V{DS})，(I{D}=250μA)），使得 MOSFET 能夠在較低的柵源電壓下導通，降低了驅(qū)動難度。
- 快速開關速度：開關特性方面，如開啟延遲時間 (t{d(on)}) 為 15 - 27ns，上升時間 (t{r}) 為 7.3 - 15ns，關斷延遲時間 (t{d(off)}) 為 38 - 62ns，下降時間 (t{f}) 為 4.8 - 10ns，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的開關動作，減少開關損耗。
先進的技術與設計
- 先進的封裝與硅片組合：采用先進的封裝和硅片組合技術，實現(xiàn)了低 (r_{DS(on)}) 和高效率，有助于提高整個電路的性能。
- 下一代增強體二極管技術：經(jīng)過精心設計，實現(xiàn)了軟恢復特性，減少了開關節(jié)點的振鈴現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
- MSL1 穩(wěn)健封裝設計：具有良好的可靠性，能夠適應不同的工作環(huán)境。
- 100% UIL 測試：經(jīng)過全面的單脈沖雪崩能量測試，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。
- RoHS 合規(guī)：符合環(huán)保要求，滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品對綠色環(huán)保的需求。
應用領域
電壓調(diào)節(jié)模塊（VRM）
在桌面和服務器的 VRM Vcore 開關應用中，F(xiàn)DMS8018 能夠提高整體效率，降低開關節(jié)點的振鈴，確保電源的穩(wěn)定輸出。
開關應用
可用于 OringFET / 負載開關，實現(xiàn)對負載的靈活控制；在 DC - DC 轉換中，其低導通電阻和快速開關速度有助于提高轉換效率；還可作為電機橋開關，驅(qū)動電機的正常運行。
電氣參數(shù)詳解
最大額定值
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (V_{DS}) | 漏源電壓 | - | 30 | V |
| (V_{GS}) | 柵源電壓 | （Note 4） | ±20 | V |
| (I_{D}) | 漏極連續(xù)電流 | (T_{C}=25°C)（Note 6） | 175 | A |
| (T_{C}=100°C)（Note 6） | 110 | A | ||
| (T_{A}=25°C)（Note 1a） | 30 | A | ||
| 漏極脈沖電流 | （Note 5） | 680 | A | |
| (E_{AS}) | 單脈沖雪崩能量 | （Note 3） | 126 | mJ |
| (P_{D}) | 功率耗散 | (T_{C}=25°C) | 83 | W |
| (T_{A}=25°C)（Note 1a） | 2.5 | W | ||
| (T{J}, T{STG}) | 工作和存儲結溫范圍 | - | -55 至 +150 | °C |
熱特性
| 符號 | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| (R_{θJC}) | 結到殼熱阻 | 1.5 | °C/W |
| (R_{θJA}) | 結到環(huán)境熱阻 | （Note 1a）50 | °C/W |
電氣特性表
| 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) | 30 | - | - | V |
| (ΔBV{DSS}/ΔT{J}) | 擊穿電壓溫度系數(shù) | (I_{D}=250μA)，參考 25°C | - | 14 | - | mV/°C |
| (I_{DSS}) | 零柵壓漏極電流 | (V{DS}=24V)，(V{GS}=0V) | - | - | 1 | μA |
| (I_{GSS}) | 柵源正向漏電流 | (V{GS}=20V)，(V{DS}=0V) | - | - | 100 | nA |
| (V_{GS(th)}) | 柵源閾值電壓 | (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250μA) | 1.0 | 1.5 | 3.0 | V |
| (ΔV{GS(th)}/ΔT{J}) | 柵源閾值電壓溫度系數(shù) | (I_{D}=250μA)，參考 25°C | - | -6 | - | mV/°C |
| (r_{DS(on)}) | 靜態(tài)漏源導通電阻 | (V{GS}=10V)，(I{D}=30A) | - | 1.5 | 1.8 | mΩ |
| (V{GS}=4.5V)，(I{D}=26A) | - | 1.9 | 2.4 | mΩ | ||
| (V{GS}=10V)，(I{D}=30A)，(T_{J}=125°C) | - | 2.2 | 2.7 | mΩ | ||
| (g_{FS}) | 正向跨導 | (V{DS}=5V)，(I{D}=30A) | - | 194 | - | S |
| (C_{iss}) | 輸入電容 | (V{DS}=15V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | 3935 | 5235 | pF | |
| (C_{oss}) | 輸出電容 | - | 1380 | 1835 | pF | |
| (C_{rss}) | 反向傳輸電容 | - | 137 | 210 | pF | |
| (R_{g}) | 柵極電阻 | - | 0.9 | - | Ω | |
| (t_{d(on)}) | 開啟延遲時間 | (V{DD}=15V)，(I{D}=30A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=6Ω) | - | - | 15 - 27 | ns |
| (t_{r}) | 上升時間 | - | 7.3 | 15 | ns | |
| (t_{d(off)}) | 關斷延遲時間 | - | - | - | 38 - 62 | ns |
| (t_{f}) | 下降時間 | - | - | - | 4.8 - 10 | ns |
| (Q_{g}) | 總柵極電荷 | (V{GS}=0V) 到 10V，(V{DD}=15V)，(I_{D}=30A) | - | - | 58 - 61 | nC |
| (V_{GS}=0V) 到 4.5V | - | - | 28 - 39 | nC | ||
| (Q_{gs}) | 柵源電荷 | - | 10.3 | - | nC | |
| (Q_{gd}) | 柵漏“米勒”電荷 | - | 7.7 | - | nC | |
| (V_{SD}) | 源漏二極管正向電壓 | (V{GS}=0V)，(I{S}=2.1A)（Note 2） | 0.67 | - | - | V |
| (V{GS}=0V)，(I{S}=30A)（Note 2） | 0.77 | - | 1.2 | V | ||
| (t_{rr}) | 反向恢復時間 | (I_{F}=30A)，(di/dt = 100A/μs) | 43 | - | 69 | ns |
| (I_{F}=30A)，(di/dt = 300A/μs) | 34 | - | 55 | ns | ||
| (Q_{rr}) | 反向恢復電荷 | (I_{F}=30A)，(di/dt = 100A/μs) | 25 | - | 40 | nC |
| (I_{F}=30A)，(di/dt = 300A/μs) | 46 | - | 72 | nC |
典型特性曲線
文檔中給出了多個典型特性曲線，包括導通區(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)以及單脈沖最大功率耗散等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解 FDMS8018 在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而進行合理的設計。
封裝與訂購信息
FDMS8018 采用 Power 56 封裝，盤徑為 13 英寸，膠帶寬度為 12mm，每盤數(shù)量為 3000 個。其封裝尺寸和引腳布局在文檔中有詳細的圖示和說明，方便工程師進行 PCB 設計。
注意事項
ON Semiconductor 對產(chǎn)品的使用有一些明確的說明。產(chǎn)品不適合用于生命支持系統(tǒng)、FDA Class 3 醫(yī)療設備或類似分類的醫(yī)療設備以及人體植入設備。用戶在使用產(chǎn)品時，需自行負責產(chǎn)品和應用的合規(guī)性，包括遵守所有法律法規(guī)和安全要求。同時，“典型”參數(shù)在不同應用中可能會有所變化，實際性能也會隨時間改變，用戶需由技術專家對每個應用的工作參數(shù)進行驗證。
總結
FDMS8018 N - Channel PowerTrench? MOSFET 憑借其卓越的電氣特性、先進的技術和設計，在眾多應用領域具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在進行電路設計時，可以根據(jù)其特性和參數(shù)，合理選擇該 MOSFET，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設計。大家在實際應用中，是否遇到過類似 MOSFET 的選型難題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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