onsemi FDMC86520L N-Channel MOSFET深度解析

在電子設(shè)計領(lǐng)域，MOSFET是至關(guān)重要的元件，它廣泛應(yīng)用于各類電源電路中。今天，我們要深入探討的是安森美（onsemi）的FDMC86520L N-Channel MOSFET，看看它有哪些獨特之處。

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一、產(chǎn)品概述

FDMC86520L專為提升DC/DC轉(zhuǎn)換器的整體效率和減少開關(guān)節(jié)點振鈴而設(shè)計，適用于同步或傳統(tǒng)開關(guān)PWM控制器。它在低柵極電荷、低導通電阻、快速開關(guān)速度和體二極管反向恢復性能等方面進行了優(yōu)化。

二、關(guān)鍵特性

（一）低導通電阻

• 在 (V{GS}=10 V)，(I{D}=13.5 A) 時，最大 (r_{DS}(on)=7.9 mOmega)；
• 在 (V{GS}=4.5 V)，(I{D}=11.5 A) 時，最大 (r_{DS}(on)=11.7 mOmega)。 低導通電阻意味著在導通狀態(tài)下，MOSFET的功率損耗更小，有助于提高電路的效率。

（二）低外形設(shè)計

最大厚度僅為1mm，采用Power 33封裝，適合對空間要求較高的應(yīng)用。

（三）可靠性高

經(jīng)過100% UIL測試，并且符合無鉛、無鹵和RoHS標準，能在不同環(huán)境下穩(wěn)定工作。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 隔離式DC - DC的初級開關(guān)：在隔離式電源中，該MOSFET可作為初級開關(guān)，利用其低導通電阻和快速開關(guān)速度，提高電源的轉(zhuǎn)換效率。
• 同步整流負載開關(guān)：在同步整流電路中，能有效降低整流損耗，提升系統(tǒng)的整體性能。

四、電氣特性

（一）最大額定值

（二）靜態(tài)特性

• 關(guān)斷特性：
  • 漏源擊穿電壓 (B{V D S S}) 在 (I{D}=250 mu A)，(V_{GS}=0 V) 時為60V，且擊穿電壓溫度系數(shù)為29mV/°C。
  • 零柵壓漏極電流 (I{D S S}) 在 (V{D S}=48 V)，(V_{G S}=0 V) 時為1 (mu A)。
  • 柵源泄漏電流 (I{G S S}) 在 (V{G S}=±20 V)，(V_{D S}=0 V) 時為 ±100 nA。
• 導通特性：
  • 柵源閾值電壓 (V{G S}(t h)) 在 (V{G S}=V{D S})，(I{D}=250 mu A) 時，范圍為1 - 3V，且閾值電壓溫度系數(shù)為 -7mV/°C。
  • 靜態(tài)漏源導通電阻 (r{D S}(o n)) 在不同條件下有不同值，如 (V{G S}=10 V)，(I_{D}=13.5 A) 時，典型值為6.5 (mOmega)，最大值為7.9 (mOmega)。

（三）動態(tài)特性

• 電容特性：
  • 輸入電容 (C{i s s}) 在 (V{D S}=30 V)，(V_{G S}=0 V)，(f = 1 MHz) 時，范圍為3420 - 4550 pF。
  • 輸出電容 (C_{o s s}) 范圍為638 - 850 pF。
  • 反向傳輸電容 (C_{r s s}) 范圍為25 - 40 pF。
• 開關(guān)特性：
  • 開啟延遲時間 (t23t9px9irg3(o n)) 在 (V{D D}=30 V)，(I{D}=13.5 A)，(V{G S}=10 V)，(R_{G E N}=6 Omega) 時，范圍為15 - 30 ns。
  • 上升時間 (t_{r}) 范圍為5.2 - 10 ns。
  • 關(guān)斷延遲時間 (t_23t9px9irg3(o f f)) 范圍為32 - 55 ns。
  • 下降時間 (t_{f}) 范圍為3.4 - 10 ns。
• 柵極電荷特性：
  • 總柵極電荷 (Q{g}(T O T)) 在 (V{G S}=0 V) 至10 V，(V{D D}=30 V)，(I{D}=13.5 A) 時，范圍為45 - 64 nC。
  • 柵源總電荷 (Q_{g s}) 為9.6 nC。
  • 柵漏 “米勒” 電荷 (Q_{g d}) 為4.9 nC。

（四）漏源二極管特性

• 源漏二極管正向電壓 (V{S D}) 在 (V{G S}=0 V)，(I{S}=13.5 A) 時，范圍為0.82 - 1.3 V；在 (V{G S}=0 V)，(I_{S}=2 A) 時，范圍為0.71 - 1.2 V。
• 反向恢復時間 (t{r r}) 在 (I{F}=13.5 A)，(d i / d t = 100 A / mu s) 時，范圍為38 - 62 ns。
• 反向恢復電荷 (Q_{r r}) 范圍為21 - 34 nC。

五、熱特性

• 結(jié)到殼的熱阻 (R_{J C}) 為3.1 °C/W。
• 結(jié)到環(huán)境的熱阻 (R_{J A}) 在不同條件下有所不同，當安裝在1 (in^{2}) 的2 oz銅焊盤上時為53 °C/W，安裝在最小的2 oz銅焊盤上時為125 °C/W。熱阻的大小直接影響MOSFET的散熱性能，在設(shè)計電路時需要充分考慮。

六、典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，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(guān)系、歸一化導通電阻與結(jié)溫的關(guān)系等。這些曲線能幫助工程師更好地了解MOSFET在不同工作條件下的性能，從而進行更合理的電路設(shè)計。

七、訂購信息

八、總結(jié)

FDMC86520L N-Channel MOSFET憑借其低導通電阻、快速開關(guān)速度和良好的熱性能等優(yōu)勢，在DC/DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中具有很大的潛力。電子工程師在設(shè)計電路時，可以根據(jù)其電氣特性和熱特性，合理選擇工作條件，以充分發(fā)揮該MOSFET的性能。同時，要注意其最大額定值，避免因超過極限條件而損壞器件。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似MOSFET的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。