探索onsemi FCPF400N80Z：高性能N溝道MOSFET的卓越表現
探索onsemi FCPF400N80Z：高性能N溝道MOSFET的卓越表現
在電子工程領域，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導體場效應晶體管）是一種至關重要的電子元件，廣泛應用于各類電子設備中。今天，我們將深入探討onsemi公司的FCPF400N80Z，一款具有卓越性能的N溝道SUPERFET II MOSFET。
文件下載：FCPF400N80Z-D.PDF
產品概述
FCPF400N80Z屬于onsemi全新的高壓超結（SJ）MOSFET家族——SUPERFET II系列。該系列利用電荷平衡技術，實現了出色的低導通電阻和低柵極電荷性能。這種技術不僅能最大程度地減少傳導損耗，還具備卓越的開關性能、dv/dt速率和更高的雪崩能量。此外，內部的柵源ESD二極管使其能夠承受超過2 kV的HBM浪涌應力，非常適合音頻、筆記本適配器、照明、ATX電源和工業電源等開關電源應用。
關鍵特性
低導通電阻
典型的 (R_{DS(on)}) 為340 mΩ，這意味著在導通狀態下，該MOSFET的電阻較低，能夠有效減少功率損耗，提高電源效率。
超低柵極電荷
典型的 (Qg = 43 nC)，低柵極電荷可以降低開關損耗，提高開關速度，使MOSFET在高頻應用中表現出色。
低 (E_{oss})
典型值為4.1 J @ 400 V，低 (E_{oss}) 有助于減少開關過程中的能量損耗，提高系統的整體效率。
低有效輸出電容
典型的 (C_{oss(eff.)} = 138 pF)，低輸出電容可以減少開關過程中的電壓尖峰，提高系統的穩定性。
100%雪崩測試
經過100%雪崩測試，保證了產品在雪崩情況下的可靠性和穩定性。
ESD改進能力
具備增強的ESD防護能力，能夠更好地保護MOSFET免受靜電損壞。
RoHS合規
符合RoHS標準，環保且符合相關法規要求。
應用領域
FCPF400N80Z適用于多種電源應用，包括AC - DC電源供應和LED照明。在這些應用中，其高性能的特性能夠滿足對電源效率、穩定性和可靠性的嚴格要求。
電氣特性
絕對最大額定值
| 參數 | 數值 | 單位 |
|---|---|---|
| 漏源電壓 (V_{DSS}) | 800 | V |
| 柵源電壓 (V_{GSS}) | ±30 | V |
| 連續漏極電流 (I{D})（(T{C}=25^{circ}C)） | 14 | A |
| 連續漏極電流 (I{D})（(T{C}=100^{circ}C)） | 8.9 | A |
| 脈沖漏極電流 (I_{DM}) | 33 | A |
| 單脈沖雪崩能量 (E_{AS}) | 339 | mJ |
| 雪崩電流 (I_{AR}) | 2.2 | A |
| 重復雪崩能量 (E_{AR}) | 0.36 | mJ |
| MOSFET dv/dt | 100 | V/ns |
| 峰值二極管恢復dv/dt | 20 | V/ns |
| 功率耗散 (P{D})（(T{C}=25^{circ}C)） | 35.7 | W |
| 25°C以上降額 | 0.29 | W/°C |
| 工作和存儲溫度范圍 (T{J}, T{STG}) | - 55 to +150 | °C |
| 焊接時最大引腳溫度 (T_{L})（離外殼1/8”處，5秒） | 300 | °C |
電氣特性參數
| 參數 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 漏源擊穿電壓 (B_{V DSS}) | (V{GS}=0 V, I{D}=1 mA, T_{J}=25^{circ}C) | 800 | - | - | V |
| 擊穿電壓溫度系數 (B{V DSS}/T{J}) | (I_{D}=1 mA)，參考25°C | 0.8 | - | - | V/°C |
| 零柵壓漏極電流 (I_{DSS}) | (V{DS}=800 V, V{GS}=0 V) | - | - | 25 | μA |
| (V{DS}=640 V, T{C}=125^{circ}C) | - | - | 250 | μA | |
| 柵體泄漏電流 (I_{GSS}) | (V{GS}=±20 V, V{DS}=0 V) | - | ±10 | μA | |
| 柵極閾值電壓 (V_{GS(th)}) | (V{GS}=V{DS}, I_{D}=1.1 mA) | 2.5 | - | 4.5 | V |
| 靜態漏源導通電阻 (R_{DS(on)}) | (V{GS}=10 V, I{D}=5.5 A) | - | 0.34 | 0.4 | Ω |
| 正向跨導 (g_{fs}) | (V{DS}=20 V, I{D}=5.5 A) | - | 12 | - | S |
| 輸入電容 (C_{iss}) | (V{DS}=100 V, V{GS}=0 V, f = 1 MHz) | 1770 | 2350 | - | pF |
| 輸出電容 (C_{oss}) | (V{DS}=100 V, V{GS}=0 V, f = 1 MHz) | 51 | 70 | - | pF |
| 反向傳輸電容 (C_{rss}) | (V{DS}=100 V, V{GS}=0 V, f = 1 MHz) | 0.5 | - | - | pF |
| 輸出電容 (C_{oss}) | (V{DS}=480 V, V{GS}=0 V, f = 1 MHz) | 28 | - | - | pF |
| 有效輸出電容 (C_{oss(eff.)}) | (V{DS}=0 V) 到 (480 V, V{GS}=0 V) | 138 | - | - | pF |
| 總柵極電荷 (Q_{g(tot)})（10 V） | (V{DS}=640 V, I{D}=11 A, V_{GS}=10 V) | 43 | 56 | - | nC |
| 柵源柵極電荷 (Q_{gs}) | - | 8.6 | - | nC | |
| 柵漏“米勒”電荷 (Q_{gd}) | - | 17 | - | nC | |
| 等效串聯電阻 (ESR) | (f = 1 MHz) | 2.3 | - | - | Ω |
| 導通延遲時間 (t_{d(on)}) | (V{DD}=400 V, I{D}=11 A, V{GS}=10 V, R{g}=4.7 Ω) | 20 | 50 | - | ns |
| 導通上升時間 (t_{r}) | (V{DD}=400 V, I{D}=11 A, V{GS}=10 V, R{g}=4.7 Ω) | 12 | 34 | - | ns |
| 關斷延遲時間 (t_{d(off)}) | (V{DD}=400 V, I{D}=11 A, V{GS}=10 V, R{g}=4.7 Ω) | 51 | 112 | - | ns |
| 關斷下降時間 (t_{f}) | (V{DD}=400 V, I{D}=11 A, V{GS}=10 V, R{g}=4.7 Ω) | 2.6 | 15 | - | ns |
| 最大連續漏源二極管正向電流 (I_{S}) | - | - | 14 | A | |
| 最大脈沖漏源二極管正向電流 (I_{SM}) | - | - | 33 | A | |
| 漏源二極管正向電壓 (V_{SD}) | (V{GS}=0 V, I{SD}=11 A) | - | 1.2 | - | V |
| 反向恢復時間 (t_{rr}) | (V{GS}=0 V, I{SD}=11 A, dI_{F}/dt = 100 A/μs) | 395 | - | - | ns |
| 反向恢復電荷 (Q_{rr}) | - | 7.4 | - | μC |
典型性能特性
文檔中提供了多個典型性能特性圖，包括導通區域特性、傳輸特性、導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、體二極管正向電壓隨源極電流和溫度的變化、電容特性、柵極電荷特性、擊穿電壓隨溫度的變化、導通電阻隨溫度的變化、最大安全工作區、最大漏極電流隨外殼溫度的變化、(E_{oss}) 隨漏源電壓的變化、瞬態熱響應曲線等。這些特性圖能夠幫助工程師更好地了解和使用該MOSFET。
封裝信息
FCPF400N80Z采用TO - 220 Fullpack，3 - 引腳/TO - 220F - 3SG封裝，CASE 221AT。文檔中還提供了詳細的封裝尺寸圖和相關說明。
總結
onsemi的FCPF400N80Z N溝道SUPERFET II MOSFET憑借其出色的性能特性，在開關電源應用中具有很大的優勢。其低導通電阻、超低柵極電荷、低 (E_{oss}) 和低有效輸出電容等特性，能夠有效提高電源效率，減少功率損耗。同時，經過100%雪崩測試和具備ESD改進能力，保證了產品的可靠性和穩定性。對于電子工程師來說，在設計AC - DC電源供應和LED照明等應用時，FCPF400N80Z是一個值得考慮的選擇。
大家在實際應用中是否遇到過類似高性能MOSFET的使用問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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