FQB8N90C - N-Channel QFET? MOSFET：設計高效開關電源的利器

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的功率場效應晶體管對于設計高效、可靠的電路至關重要。今天就來聊聊FAIRCHILD（現已并入ON Semiconductor）的FQB8N90C N-Channel QFET? MOSFET，看看它有哪些特性可以滿足我們的設計需求。

文件下載：FQB8N90CTM-D.pdf

一、公司背景與產品編號變更

Fairchild Semiconductor已經成為ON Semiconductor的一部分。由于系統要求，部分Fairchild可訂購的零件編號需要變更。具體來說，Fairchild零件編號中的下劃線（_）將改為破折號（-）。大家要記得去ON Semiconductor官網核查更新后的器件編號，最新的訂購信息可在www.onsemi.com上找到。如果對系統集成有疑問，可發郵件至Fairchild_questions@onsemi.com。

二、FQB8N90C MOSFET概述

（一）產品描述

FQB8N90C是N溝道增強型功率場效應晶體管，采用了Fairchild專有的平面條紋DMOS技術。這種先進技術經過特別設計，能夠減少導通電阻，提供出色的開關性能，并能承受雪崩和換向模式下的高能量脈沖，非常適合用于高效開關電源。

（二）產品特性

• 電參數優異：在 (V{GS}=10 V) 時，具有6.3 A的電流承載能力和900 V的耐壓，最大導通電阻 (R{DS(on)}) 為1.9 Ω。
• 開關性能好：低柵極電荷（典型值35 nC）和低反饋電容 (C_{rss})（典型值12 pF），使得開關速度更快，能夠降低開關損耗。
• 可靠性高：經過100%雪崩測試，并且具有改進的dv/dt能力，能適應更復雜的工作環境。

三、關鍵參數解讀

（一）絕對最大額定值

這里大家思考一下，如果我們的電路工作溫度較高，那么在選擇工作電流時應該如何考慮呢？

（二）熱特性

假設我們設計的電路功率損耗較大，為了保證器件溫度不超過允許范圍，應該采取哪些散熱措施呢？

（三）電氣特性

1. 關斷特性

包括漏源擊穿電壓 (BVDSS)、擊穿電壓溫度系數 (Delta BV{DSS}/Delta T{J}) 以及柵體泄漏電流等參數。這些參數決定了器件在關斷狀態下的性能，例如 (BVDSS) 在 (V{GS}=0 V)，(I{D}=250 mu A) 時最小值為900 V，這表明器件能夠承受較高的反向電壓。

2. 導通特性

如閾值電壓 (V_{GS(th)}) 和靜態漏源電阻等。這些參數對于確定器件何時導通以及導通后的電阻大小非常關鍵。

3. 動態特性

包含輸入電容 (C{iss})、輸出電容 (C{oss}) 和反向傳輸電容 (C_{rss}) 等。這些電容參數會影響器件的開關速度和開關損耗。

4. 開關特性

例如開啟延遲時間 (td(on))、關斷延遲時間 (td(off)) 和總柵極電荷 (Q_{g}) 等。這些參數直接反映了器件的開關性能，我們在設計開關電源時，需要根據實際應用需求來考量這些參數。

5. 漏源二極管特性和最大額定值

涵蓋了最大連續漏源二極管正向電流 (I{S})、最大脈沖漏源二極管正向電流 (I{SM}) 以及反向恢復時間 (t_{r}) 等。這些參數對于了解器件內部二極管的性能非常重要。

四、典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，如圖1 - 圖12所示，它們直觀地展示了器件在不同條件下的性能變化。比如，導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化曲線（圖3），可以幫助我們了解在不同工作電流和柵極電壓下，導通電阻的變化情況，從而優化電路設計，減少導通損耗。

這里的特性曲線就像是我們了解器件的“地圖”，大家在實際設計中一定要充分利用這些曲線，才能更好地發揮器件的性能，你們在看這些曲線的時候有沒有發現什么有趣的規律呢？

五、測試電路與波形

文檔還提供了多種測試電路和波形，如柵極電荷測試電路、電阻開關測試電路、無鉗位電感開關測試電路以及峰值二極管恢復dv/dt測試電路等（圖13 - 圖16）。這些測試電路和波形對于我們理解器件的工作原理和性能驗證非常有幫助。在進行電路設計時，我們可以參考這些測試電路來搭建實驗平臺，對器件進行測試和驗證。大家在實際測試中，有沒有遇到過和文檔中波形不太一樣的情況呢？

六、機械尺寸與封裝

FQB8N90C采用 (D^{2}-PAK) 封裝，文檔給出了詳細的機械尺寸圖（圖17）。在進行電路板布局設計時，我們需要根據這些尺寸來合理安排器件的位置，確保電路板的布局緊湊、合理，同時還要考慮散熱和電氣性能的要求。在設計電路板時，封裝尺寸和引腳布局可是需要重點關注的問題，大家有沒有因為封裝問題導致設計反復修改的經歷呢？

七、其他注意事項

（一）商標與知識產權

ON Semiconductor擁有眾多專利、商標、版權和商業秘密等知識產權。其產品相關的專利覆蓋情況可在www.onsemi.com/site/pdf/Patent - Marking.pdf查詢。這提醒我們在使用器件時，要尊重知識產權，避免侵權行為。

（二）產品責任與免責聲明

ON Semiconductor對產品進行變更時可能不另行通知，且不保證產品適用于特定用途，不承擔因產品應用或使用產生的任何責任。買家需要對使用其產品的應用負責，包括遵守相關法律法規和安全標準。同時，該產品不適合用于生命支持系統、FDA 3類醫療設備等特定應用。如果買家將其用于非授權應用，需承擔相應責任。這就要求我們在設計產品時，要充分了解產品的適用范圍，避免因不當使用而帶來風險。

（三）產品狀態定義

文檔對產品狀態進行了明確的定義，包括提前信息（設計階段）、初步（首批生產）、無標識（全面生產）和過時（停產）。我們在選擇器件時，要清楚產品的狀態，優先選擇處于全面生產階段的產品，以確保產品的供應穩定性。

（四）訂購與技術支持信息

提供了ON Semiconductor的文獻訂購、技術支持等相關信息，方便我們在需要時獲取產品資料和技術幫助。

綜上所述，FQB8N90C N - Channel QFET? MOSFET憑借其優異的性能和特性，在高效開關電源領域具有很大的應用潛力。但在實際應用中，我們需要充分了解其各項參數和特性，結合具體的設計需求，合理選擇和使用該器件，同時要注意遵守相關的規定和要求，確保設計的電路安全、可靠、高效。你在使用類似的MOSFET時，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的設計經驗呢？歡迎在評論區分享。