探索FQA11N90-F109 N溝道功率MOSFET的卓越性能
在電子設計領域,功率MOSFET是至關重要的元件,廣泛應用于開關電源、有源功率因數校正(PFC)及電子燈鎮流器等眾多場景。今天,我們就來深入探討一款由安森美(onsemi)出品的N溝道增強型功率MOSFET——FQA11N90-F109。
文件下載:FQA11N90_F109-D.PDF
產品概述
FQA11N90 - F109采用安森美專有的平面條紋和DMOS技術制造。這種先進的MOSFET技術經過特別優化,顯著降低了導通電阻,同時具備出色的開關性能和高雪崩能量強度。這些特性使其在各類電源應用中表現卓越。
關鍵特性
電參數特性
- 高耐壓大電流:能夠承受900V的漏源電壓($V{DSS}$),連續漏極電流($I{D}$)在$T{C}=25^{circ}C$ 時可達11.4A ,$T{C}=100^{circ}C$時仍有7.2A,脈沖漏極電流($I_{DM}$)最大可達45.6A。這使得它在高電壓、大電流的應用場景中表現穩定。
- 低導通電阻:在$V{GS}=10V$ ,$I{D}=5.7A$ 的條件下,導通電阻$R_{DS(on)}$最大僅為960 mΩ,典型值為0.75Ω,有效降低了功率損耗。
- 低柵極電荷:典型柵極電荷($Q_{g}$)為72nC,有助于降低驅動損耗,提高開關效率。
- 低反饋電容:反向傳輸電容$C_{rss}$典型值為30pF,有利于改善開關速度和減少開關損耗。
可靠性特性
- 雪崩測試:經過100%雪崩測試,單脈沖雪崩能量($E{AS}$)達到1000mJ,重復雪崩能量($E{AR}$)為30mJ,具備出色的抗雪崩能力,增強了器件在復雜工況下的可靠性。
- 環保合規:該器件符合無鉛、無鹵化物及RoHS標準,滿足環保要求。
電氣及熱特性分析
電氣特性
| 特性分類 | 參數 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 關斷特性 | 漏源擊穿電壓$BVDSS$ | $V{GS}=0V$,$I{D}=250mu A$ | 900 | - | - | V |
| 擊穿電壓溫度系數$frac{partial BVDSS}{partial T_{J}}$ | $I_{D}=250mu A$,參考25°C | 1.0 | - | - | V/°C | |
| 零柵壓漏極電流$IDSS$ | $V{DS}=900V$,$V{GS}=0V$ | - | - | 10 | $mu A$ | |
| 零柵壓漏極電流$IDSS$ | $V{DS}=720V$,$T{C}=125^{circ}C$ | - | - | 100 | $mu A$ | |
| 柵源正向漏電流$IGSSF$ | $V{GS}=30V$,$V{DS}=0V$ | - | - | 100 | nA | |
| 柵源反向漏電流$IGSSR$ | $V{GS}=-30V$,$V{DS}=0V$ | - | - | -100 | nA | |
| 導通特性 | 柵極閾值電壓$VGS(th)$ | $V{GS}=V{DS}$,$I_{D}=250mu A$ | 3.0 | - | 5.0 | V |
| 靜態漏源導通電阻$RDS(on)$ | $V{GS}=10V$,$I{D}=5.7A$ | - | 0.75 | 0.96 | Ω | |
| 正向跨導$Q_{gFS}$ | $V{DS}=50V$,$I{D}=5.7A$ | - | 12 | S | ||
| 動態特性 | 輸入電容$Ciss$ | $V{DS}=25V$,$V{GS}=0V$,$f = 1.0MHz$ | - | 2700 | 3500 | pF |
| 輸出電容$Coss$ | - | - | 260 | 340 | pF | |
| 反向傳輸電容$Crss$ | - | - | 30 | 40 | pF | |
| 開關特性 | 導通延遲時間$td(on)$ | $R{G}=25Omega$,$V{DD}=450V$,$I_{D}=11.4A$ | - | 65 | 140 | ns |
| 導通上升時間$tr$ | - | - | 135 | 280 | ns | |
| 關斷延遲時間$td(off)$ | - | - | 165 | 340 | ns | |
| 關斷下降時間$tf$ | - | - | 90 | 190 | ns | |
| 總柵極電荷$Qg$ | $V{DS}=720V$,$I{D}=11.4A$,$V_{GS}=10V$ | 72 | - | 94 | nC | |
| 柵源電荷$Qgs$ | - | - | 16 | nC | ||
| 柵漏電荷$Qgd$ | - | - | - | 35 | nC | |
| 漏源二極管特性 | 最大連續漏源二極管正向電流$IS$ | - | - | - | 11.4 | A |
| 最大脈沖漏源二極管正向電流$ISM$ | - | - | - | 45.6 | A | |
| 漏源二極管正向電壓$VSD$ | $V_{GS}=0V$,$IS = 11.4A$ | - | - | 1.4 | V | |
| 反向恢復時間$trr$ | $V_{GS}=0V$,$IS = 11.4A$,$dIF/dt = 100A/mu s$ | - | - | 850 | ns | |
| 反向恢復電荷$Qrr$ | - | - | - | 11.2 | $mu C$ |
熱特性
- 結到外殼的熱阻$R{θJC}$最大為0.42°C/W,結到環境的熱阻$R{θJA}$最大為40°C/W。合理的熱阻設計有助于器件在工作過程中有效散熱,保證穩定運行。
典型特性曲線解讀
通過數據手冊中的典型特性曲線,我們可以更直觀地了解器件的性能隨各種參數的變化情況。這些曲線反映了器件在不同溫度、電壓和電流條件下的工作特性,對于工程師在實際設計中進行參數選型和性能評估具有重要參考價值。例如,從導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化曲線,我們可以確定在不同工作電流和驅動電壓下器件的導通損耗;從擊穿電壓隨溫度的變化曲線,我們可以評估器件在不同溫度環境下的耐壓能力。
封裝與訂購信息
該器件采用TO - 3P - 3LD封裝,每管裝450個。對于需要了解卷帶包裝規格的用戶,可以參考文檔BRD8011/D。這種封裝形式便于安裝和散熱,適合多種應用場景。
應用場景與注意事項
應用場景
FQA11N90 - F109適用于開關模式電源、有源功率因數校正(PFC)及電子燈鎮流器等領域。在這些應用中,其高耐壓、低導通電阻和良好的開關性能能夠有效提高系統效率和穩定性。
注意事項
在使用過程中,需要注意不要超過器件的最大額定值,否則可能會損壞器件并影響其可靠性。同時,由于產品的性能可能會受到實際工作條件的影響,因此在不同的應用場景中,需要對產品的性能進行驗證。
作為電子工程師,我們在選擇功率MOSFET時,需要綜合考慮器件的各項性能指標、封裝形式以及應用場景等因素。FQA11N90 - F109憑借其出色的性能和可靠性,無疑是眾多電源應用的理想選擇。大家在實際設計中是否使用過類似的MOSFET呢?在使用過程中又遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享交流。
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