FDBL0240N100 N - 通道 PowerTrench? MOSFET 深度解析

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，MOSFET 是一個常見且關(guān)鍵的元件。今天我們就來深入了解一下 FDBL0240N100 這款 N - 通道 PowerTrench? MOSFET，看看它有哪些特性和應(yīng)用場景。

文件下載：FDBL0240N100-D.pdf

一、公司背景與注意事項(xiàng)

ON Semiconductor 收購了 Fairchild Semiconductor，部分 Fairchild 可訂購的零件編號需要更改以符合 ON Semiconductor 的系統(tǒng)要求。由于 ON Semiconductor 產(chǎn)品管理系統(tǒng)無法處理帶有下劃線（）的零件命名，F(xiàn)airchild 零件編號中的下劃線（）將改為破折號（ - ）。大家可以在 ON Semiconductor 網(wǎng)站上核實(shí)更新后的設(shè)備編號。

同時，ON Semiconductor 對產(chǎn)品有一系列聲明，如保留更改產(chǎn)品的權(quán)利，不保證產(chǎn)品適用于特定用途，不承擔(dān)產(chǎn)品應(yīng)用或使用產(chǎn)生的責(zé)任等。并且其產(chǎn)品不適合用于生命支持系統(tǒng)、FDA 3 類醫(yī)療設(shè)備等特定場景。

二、產(chǎn)品特性

（一）基本特性

FDBL0240N100 具有 UIS 能力，并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。這意味著它在可靠性和環(huán)保方面表現(xiàn)出色，能滿足大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用的要求。

（二）電氣特性

1. 最大額定值
   • 漏源電壓（(V{DS})）最大為 100V，柵源電壓（(V{GS})）為 ±20V。
   • 連續(xù)漏極電流在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 210A，(T{C}=100^{circ}C) 時為 150A，脈沖電流可達(dá) 910A。
   • 單脈沖雪崩能量（(E{AS})）為 821mJ，功率耗散在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 300W，(T_{A}=25^{circ}C) 時為 3.5W。
   • 工作和存儲結(jié)溫范圍為 - 55 至 +175°C。
2. 關(guān)斷特性
   • 漏源擊穿電壓（(BV{DSS})）在 (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V) 時為 100V，擊穿電壓溫度系數(shù)（(Delta BV{DSS}/Delta T_{J})）為 58mV/°C。
   • 零柵壓漏極電流（(I{DSS})）在 (V{DS}=80V)，(V{GS}=0V) 時最大為 1μA，柵源泄漏電流（(I{GSS})）在 (V{GS}=±20V)，(V{DS}=0V) 時為 ±100nA。
3. 導(dǎo)通特性
   • 柵源閾值電壓（(V{GS(th)})）在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250mu A) 時為 2 - 4V。
   • 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻（(r{DS(on)})）在 (V{GS}=10V)，(I_{D}=80A) 時為 2.2 - 2.8mΩ。
   • 柵源閾值電壓溫度系數(shù)（(Delta V{GS(th)}/Delta T{J})）為 - 13mV/°C，正向跨導(dǎo)（(g{FS})）在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=80A) 時為 162S。
4. 動態(tài)特性
   • 輸入電容（(C{iss})）為 5835 - 8755pF，輸出電容（(C{oss})）在 (V{DS}=50V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 時為 1235 - 1855pF，反向傳輸電容（(C_{rss})）為 41 - 65pF。
   • 柵極電阻（(R{g})）在 (V{GS}=0.5V)，(f = 1MHz) 時為 2.5Ω。
5. 開關(guān)特性
   • 開啟延遲時間（(t{d(on)})）、上升時間（(t{r})）、關(guān)斷延遲時間（(t{d(off)})）、下降時間（(t{f})）和總柵極電荷（(Q{g(TOT)})）在 (V{DD}=50V)，(I{D}=80A)，(V{GS}=10V)，(R_{GEN}=6Ω) 時分別為 26ns、42ns、51ns、70ns 和 111nC。
   • 閾值柵極電荷（(Q{g(th)})）在 (V{GS}=0) 到 2V 時為 11 - 15nC，柵源柵極電荷（(Q{gs})）為 27nC，柵漏“米勒”電荷（(Q{gd})）為 16nC。
6. 漏源二極管特性
   • 最大連續(xù)漏源二極管正向電流（(I{S})）為 210A，最大脈沖漏源二極管正向電流（(I{SM})）為 910A。
   • 源漏二極管正向電壓（(V{SD})）在 (V{GS}=0V)，(I{S}=80A) 時為 1.3V，(I{S}=40A) 時為 1.2V。
   • 反向恢復(fù)時間（(t{rr})）在 (I{F}=80A)，(di/dt = 100A/mu s) 時為 82 - 131ns，反向恢復(fù)電荷（(Q_{rr})）為 151 - 242nC。

（三）熱特性

熱阻方面，結(jié)到殼的熱阻（(R{theta JC})）為 0.5°C/W，結(jié)到環(huán)境的熱阻（(R{theta JA})）在安裝在 1 平方英寸 2oz 銅焊盤上時為 43°C/W。這里大家思考一下，熱阻對 MOSFET 的實(shí)際應(yīng)用有哪些影響呢？

三、應(yīng)用場景

這款 MOSFET 適用于多種工業(yè)場景，包括工業(yè)電機(jī)驅(qū)動、工業(yè)電源、工業(yè)自動化、電池供電工具、電池保護(hù)、太陽能逆變器、UPS 和能量逆變器、能量存儲以及負(fù)載開關(guān)等。在這些應(yīng)用中，它的高電流承載能力和良好的電氣特性能夠充分發(fā)揮作用。

四、封裝與訂購信息

該 MOSFET 采用 MO - 299A 封裝，設(shè)備標(biāo)記為 FDBL0240N100。不過文檔中關(guān)于卷盤尺寸、膠帶寬度和數(shù)量未給出具體信息。

五、典型特性曲線

文檔中給出了一系列典型特性曲線，如導(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。這些曲線對于工程師在實(shí)際設(shè)計中評估 MOSFET 的性能非常有幫助。大家在使用時可以根據(jù)這些曲線來優(yōu)化電路設(shè)計，提高產(chǎn)品性能。

總之，F(xiàn)DBL0240N100 N - 通道 PowerTrench? MOSFET 是一款性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的 MOSFET 產(chǎn)品。在實(shí)際設(shè)計中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合其特性進(jìn)行合理選擇和使用。