FDMS7608S雙N溝道PowerTrench? MOSFET：性能解析與應用指南

一、引言

在電子工程師的日常設計中，MOSFET是不可或缺的重要元件。今天我們要深入探討的是FDMS7608S雙N溝道PowerTrench? MOSFET，它在多個領域有著廣泛的應用。隨著半導體技術的不斷發(fā)展，了解這類高性能MOSFET的特性和應用，對于提升設計的效率和性能至關重要。

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二、產(chǎn)品背景

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，將原編號中的下劃線（_）改為破折號（-）。大家可通過ON Semiconductor網(wǎng)站（www.onsemi.com）核實更新后的設備編號。

三、FDMS7608S概述

3.1 基本參數(shù)

FDMS7608S包含兩個專門的N溝道MOSFET，采用雙MLP封裝。

• Q1：30 V，22 A，10.0 mΩ
• Q2：30 V，30 A，6.3 mΩ

3.2 特點

• 低導通電阻：在不同的柵源電壓和漏極電流條件下，Q1和Q2都能保持較低的導通電阻，有助于降低功率損耗。例如，Q1在$V{GS}=10 V$，$I{D}=12 A$時，最大$r{DS(on)}=10.0 mΩ$；Q2在$V{GS}=10 V$，$I{D}=15 A$時，最大$r{DS(on)}=6.3 mΩ$。
• 符合RoHS標準：滿足環(huán)保要求，適用于對環(huán)保有嚴格要求的應用場景。

四、電氣特性

4.1 最大額定值

4.2 電氣特性詳細參數(shù)

4.2.1 關斷特性

• 漏源擊穿電壓：在特定測試條件下，Q1的漏源擊穿電壓為30 V。
• 系數(shù)$Delta BV_{DSS}$：Q1和Q2在特定條件下有相應的系數(shù)值。
• 漏電流$I{DSS}$：在$V{DS}=24 V$，$V_{GS}=0 V$時，Q1和Q2的漏電流較小。
• 柵源漏電流$I{GSS}$：在$V{GS}=20 V$，$V_{DS}=0 V$時，Q1和Q2的柵源漏電流為100 nA。

4.2.2 導通特性

• 柵源閾值電壓：Q1和Q2的柵源閾值電壓在一定范圍內，如Q1在特定條件下為1.2 - 3.0 V。
• 柵源閾值電壓溫度系數(shù)：Q1和Q2在不同條件下有相應的溫度系數(shù)。
• 導通電阻$r_{DS(on)}$：不同的柵源電壓和漏極電流條件下，Q1和Q2的導通電阻不同，且受溫度影響。

4.2.3 動態(tài)特性

• 輸入電容$C_{iss}$：Q1和Q2在特定條件下有不同的輸入電容值。
• 輸出電容$C_{oss}$：Q2在特定條件下有相應的輸出電容值。
• 反向傳輸電容$C_{rss}$：Q1和Q2在特定條件下有不同的反向傳輸電容值。
• 柵極電阻$R_{g}$：Q1和Q2的柵極電阻在一定范圍內。

4.2.4 開關特性

• 開通延遲時間$t_{d(on)}$：Q1和Q2的開通延遲時間為7 - 14 ns。
• 上升時間$t_{r}$：在特定測試條件下，Q1和Q2的上升時間為3 - 10 ns。
• 關斷延遲時間$t_{d(off)}$：Q2的關斷延遲時間為19 - 36 ns。
• 下降時間$t_{f}$：Q2的下降時間為2 - 10 ns。
• 總柵極電荷$Q_{g(TOT)}$：在不同的柵源電壓變化范圍內，Q1和Q2有不同的總柵極電荷值。
• 柵源電荷$Q{gs}$和柵漏“米勒”電荷$Q{gd}$：Q2有相應的電荷值。

4.2.5 漏源二極管特性

• 源漏二極管正向電壓$V_{SD}$：在不同的源極電流條件下，Q1和Q2的源漏二極管正向電壓不同。
• 反向恢復時間$t{rr}$和反向恢復電荷$Q{rr}$：Q1和Q2在特定條件下有相應的反向恢復時間和電荷值。

五、典型特性

5.1 Q1典型特性

• 導通區(qū)域特性：不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關系曲線展示了Q1在導通區(qū)域的性能。
• 歸一化導通電阻與漏極電流和柵極電壓的關系：反映了導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化情況。
• 歸一化導通電阻與結溫的關系：體現(xiàn)了結溫對導通電阻的影響。
• 導通電阻與柵源電壓的關系：有助于工程師選擇合適的柵源電壓以獲得較低的導通電阻。
• 傳輸特性：展示了漏極電流與柵源電壓的關系。
• 源漏二極管正向電壓與源極電流的關系：了解源漏二極管在不同源極電流下的正向電壓特性。
• 柵極電荷特性：不同漏源電壓下，柵極電荷與柵源電壓的關系。
• 電容與漏源電壓的關系：輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。
• 無鉗位電感開關能力：體現(xiàn)了Q1在無鉗位電感開關情況下的性能。
• 最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關系：幫助工程師確定在不同殼溫下的最大連續(xù)漏極電流。
• 正向偏置安全工作區(qū)：明確了Q1在正向偏置下的安全工作范圍。
• 單脈沖最大功率耗散：展示了單脈沖情況下的最大功率耗散能力。
• 結到環(huán)境的瞬態(tài)熱響應曲線：反映了結到環(huán)境的熱阻抗隨脈沖持續(xù)時間的變化。

5.2 Q2典型特性

與Q1類似，Q2也有一系列典型特性曲線，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等，這些特性曲線為工程師在設計中選擇合適的工作點提供了重要參考。

5.3 SyncFET?肖特基體二極管特性

Fairchild的SyncFET?工藝在PowerTrench? MOSFET中嵌入了肖特基二極管，其反向恢復特性和反向泄漏特性在相關曲線中有所體現(xiàn)。需要注意的是，肖特基勢壘二極管在高溫和高反向電壓下會出現(xiàn)顯著的泄漏，這會增加器件的功率損耗。

六、應用領域

• 計算領域：可用于筆記本電腦的VCORE等電源電路中，提供高效的功率轉換。
• 通信領域：在通信設備的電源管理中發(fā)揮作用，確保穩(wěn)定的電源供應。
• 通用負載點應用：滿足各種通用負載的電源需求。

七、封裝標記和訂購信息

八、注意事項

• 由于ON Semiconductor產(chǎn)品管理系統(tǒng)的限制，F(xiàn)airchild部分零件編號需將下劃線改為破折號，使用時要注意核實更新后的編號。
• “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變化，所有工作參數(shù)都需要由客戶的技術專家針對每個客戶應用進行驗證。
• ON Semiconductor產(chǎn)品不適合用于生命支持系統(tǒng)、FDA Class 3醫(yī)療設備等關鍵應用，如果用于此類非預期或未經(jīng)授權的應用，買方需承擔相應責任。

九、總結

FDMS7608S雙N溝道PowerTrench? MOSFET以其低導通電阻、良好的開關特性和豐富的電氣特性，在多個領域有著廣泛的應用前景。電子工程師在設計過程中，應充分了解其各項特性，結合實際應用需求，合理選擇工作參數(shù)，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設計。大家在實際應用中遇到過哪些關于MOSFET的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。