onsemi FDMC8651 N 溝道 MOSFET 深度解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率開關(guān)器件，其性能直接影響到整個(gè)電路的效率和穩(wěn)定性。今天，我們就來深入探討 onsemi 的 FDMC8651 N 溝道 MOSFET，看看它究竟有哪些獨(dú)特之處。

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1. 器件概述

FDMC8651 專為提高 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的效率而設(shè)計(jì)。通過采用新的 MOSFET 制造技術(shù)，對(duì)柵極電荷和電容的各個(gè)組成部分進(jìn)行了優(yōu)化，有效降低了開關(guān)損耗。低柵極電阻和極低的米勒電荷，使其在自適應(yīng)和固定死區(qū)時(shí)間柵極驅(qū)動(dòng)電路中都能表現(xiàn)出色。同時(shí)，它保持了極低的 (r_{DS}(on))，是一款亞邏輯電平器件。

2. 關(guān)鍵特性

2.1 低導(dǎo)通電阻

• 在 (V{GS}=4.5 V)，(I{D}=15 A) 時(shí)，最大 (r{DS}(on)=6.1 mOmega)；在 (V{GS}=2.5 V)，(I{D}=12 A) 時(shí)，最大 (r{DS}(on)=9.3 mOmega)。低導(dǎo)通電阻可以減少導(dǎo)通損耗，提高電路效率，這在大功率應(yīng)用中尤為重要。

  2.2 低外形封裝

  采用 Power 33 封裝，最大高度僅為 1 mm，適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

  2.3 環(huán)保特性

  100% 經(jīng)過 UIL 測(cè)試，無(wú)鉛、無(wú)鹵且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

3. 應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 同步整流

在 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中，同步整流可以提高轉(zhuǎn)換效率，F(xiàn)DMC8651 的低導(dǎo)通電阻和快速開關(guān)特性使其非常適合用于同步整流電路。

3.2 3.3 V 輸入同步降壓開關(guān)

可用于將 3.3 V 輸入電壓轉(zhuǎn)換為更低的電壓，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的電源。

4. 絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，超過最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

5. 熱特性

熱阻是衡量器件散熱能力的重要指標(biāo)。在 (T{A}=25^{circ}C) 時(shí)，(R{theta JA}) 是在器件安裝在 (1in^2) 2 oz 銅焊盤的 1.5 x 1.5 in. FR - 4 材料電路板上確定的，而 (R_{theta CA}) 則由用戶的電路板設(shè)計(jì)決定。

6. 電氣特性

6.1 關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (BVDSS)：在 (I{D}=250 mu A)，(V{GS}=0 V) 時(shí)為 30 V。
• 擊穿電壓溫度系數(shù) (BVDSS / T{J})：在 (I{D}=250 mu A) 時(shí)為 27.5 mV/°C。
• 零柵壓漏電流 (IDSS)：在 (V{DS}=24 V)，(V{GS}=0 V) 時(shí)為 1 (mu A)。
• 柵源泄漏電流 (IGSS)：在 (V{GS}= ±12 V)，(V{DS}=0 V) 時(shí)為 ±100 nA。

  6.2 導(dǎo)通特性

• 柵源閾值電壓：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250 mu A) 時(shí)為 1.1 V。
• 不同條件下的導(dǎo)通電阻 (r{DS}(on))：在 (V{GS}=4.5 V)，(I{D}=15 A) 時(shí)為 6.2 - 6.3 mOmega；在 (V{GS}=2.5 V)，(I_{D}=12 A) 時(shí)為 9.3 mOmega。
• 跨導(dǎo) (g_{fs})：典型值為 91 S。

  6.3 動(dòng)態(tài)特性

• 輸入電容 (C_{iss})：典型值為 2530 pF。
• 柵極電阻 (R_{g})：文檔未給出具體值，在實(shí)際應(yīng)用中需要關(guān)注其對(duì)開關(guān)速度的影響。

  6.4 開關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間 (t{d(on)})：在 (V{DD}=15 V)，(I_{D}=15 A) 時(shí)為 18 ns。
• 上升時(shí)間：為 9 ns。
• 下降時(shí)間：為 6 ns。
• 柵漏“米勒”電荷：文檔未給出具體值，它會(huì)影響開關(guān)過程中的功耗。

  6.5 漏源二極管特性

• 正向電壓：在 (V{GS}=0 V)，(I{S}=1.7 A) 時(shí)為 0.7 - 1.2 V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間 (t{rr})：在 (I{F}=15 A)，(di / dt = 100 A / mu s) 時(shí)為 55 ns。
• 反向恢復(fù)電荷 (Q_{rr})：為 30 nC。

7. 典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系、歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解器件在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。例如，通過觀察導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系曲線，工程師可以預(yù)測(cè)在不同溫度下器件的功耗，進(jìn)而優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)。

8. 封裝信息

FDMC8651 采用 PQFN8 3.3X3.3, 0.65P 封裝（CASE 483AK），文檔詳細(xì)給出了封裝的尺寸信息和推薦的焊盤布局。在進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格按照這些信息進(jìn)行布局，以確保器件的正常安裝和性能。

9. 訂購(gòu)信息

該器件的訂購(gòu)型號(hào)為 FDMC8651，采用 PQFN8 無(wú)鉛/無(wú)鹵封裝，每盤 3000 個(gè)，以卷帶形式包裝。

在實(shí)際應(yīng)用中，電子工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，綜合考慮 FDMC8651 的各項(xiàng)特性，合理選擇工作條件，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，要注意遵守器件的最大額定值，避免因過壓、過流等情況損壞器件。大家在使用 FDMC8651 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。