探索 ON Semiconductor FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的 MOSFET 對于電路設計的成功至關重要。今天，我們就來深入了解一下 ON Semiconductor 的 FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET，看看它有哪些特性和優勢，以及在實際應用中如何發揮作用。

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一、產品概述

FQB5N90 是一款 N - Channel 增強模式功率 MOSFET，采用了 ON Semiconductor 專有的平面條紋和 DMOS 技術。這種先進的 MOSFET 技術經過特別設計，旨在降低導通電阻，提供卓越的開關性能和高雪崩能量強度。該器件適用于開關模式電源、有源功率因數校正（PFC）和電子燈鎮流器等應用。

二、關鍵參數與特性

（一）基本參數

• 電壓與電流：具有 900V 的耐壓能力，連續漏極電流在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 5.4A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時為 3.42A，脈沖漏極電流可達 21.6A。
• 導通電阻：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=2.7A) 時，靜態漏源導通電阻 (R_{DS(on)}) 最大為 2.3Ω。

（二）特性亮點

1. 低柵極電荷：典型值為 31nC，這有助于減少開關損耗，提高開關速度。
2. 低反向傳輸電容 (C_{rss})：典型值為 13pF，可降低米勒效應，改善開關性能。
3. 100% 雪崩測試：保證了器件在雪崩情況下的可靠性，能夠承受高能量沖擊。
4. RoHS 合規：符合環保要求，滿足現代電子產品的綠色設計需求。

三、絕對最大額定值

工程師在設計電路時，必須確保器件的工作參數在這些絕對最大額定值范圍內，以避免器件損壞。

四、電氣特性

（一）關斷特性

• 漏源擊穿電壓 (B_{V DSS})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A) 時為 900V。
• 擊穿電壓溫度系數：在 (I_{D}=250mu A)，參考 (25^{circ}C) 時為 1.0V/°C。
• 零柵壓漏極電流 (I_{DSS})：在不同條件下有不同的值，如 (V{DS}=900V)，(V{GS}=0V) 時為 10μA；(V{DS}=720V)，(T{C}=125^{circ}C) 時為 100μA。

（二）導通特性

• 柵極閾值電壓 (V_{GS(th)})：在 (V{DS}=V{GS})，(I_{D}=250mu A) 時，范圍為 3.0 - 5.0V。
• 靜態漏源導通電阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=2.7A) 時，范圍為 1.8 - 2.3Ω。
• 正向跨導 (g_{fs})：在 (V{DS}=50V)，(I{D}=2.7A) 時為 5.6S。

（三）動態特性

• 輸入電容 (C_{iss})：在 (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V) 時，范圍為 1200 - 1550pF。
• 輸出電容 (C_{oss})：在 (f = 1.0MHz) 時，范圍為 110 - 145pF。
• 反向傳輸電容 (C_{rss})：范圍為 13 - 17pF。

（四）開關特性

• 開啟延遲時間 (t_{d(on)})：在 (V{DD}=450V)，(I{D}=5.4A)，(R_{G}=25Omega) 時，范圍為 28 - 65ns。
• 開啟上升時間 (t_{r})：范圍為 65 - 140ns。
• 關斷延遲時間 (t_{d(off)})：范圍為 65 - 140ns。
• 關斷下降時間 (t_{f})：范圍為 50 - 110ns。
• 總柵極電荷 (Q_{g})：在 (V{DS}=720V)，(I{D}=5.4A)，(V_{GS}=10V) 時，范圍為 31 - 40nC。
• 柵源電荷 (Q_{gs})：為 7.2nC。
• 柵漏電荷 (Q_{gd})：為 15nC。

（五）漏源二極管特性和最大額定值

• 最大連續漏源二極管正向電流 (I_{S})：為 5.4A。
• 最大脈沖漏源二極管正向電流 (I_{SM})：為 21.6A。
• 漏源二極管正向電壓 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=5.4A) 時為 1.4V。
• 反向恢復時間 (t_{rr})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=5.4A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) 時為 610ns。
• 反向恢復電荷 (Q_{rr})：為 5.26μC。

五、典型特性曲線

文檔中提供了多個典型特性曲線，這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能表現，例如：

• 導通區域特性曲線：展示了漏極電流 (I{D}) 與漏源電壓 (V{DS}) 的關系，不同的柵源電壓 (V_{GS}) 會影響曲線的形狀。
• 傳輸特性曲線：體現了漏極電流 (I{D}) 與柵源電壓 (V{GS}) 的關系，在不同溫度下曲線有所不同。
• 導通電阻變化曲線：顯示了導通電阻 (R{DS(on)}) 隨漏極電流 (I{D}) 和柵源電壓 (V_{GS}) 的變化情況。

這些曲線對于工程師在設計電路時進行參數選擇和性能評估非常有幫助。

六、封裝與訂購信息

FQB5N90 采用 (D^{2}-PAK) 封裝，包裝方式為帶盤包裝，盤徑 330mm，帶寬 24mm，每盤數量為 800 個。

七、測試電路與波形

文檔中還給出了多種測試電路和波形，如柵極電荷測試電路、電阻性開關測試電路、非鉗位電感開關測試電路和峰值二極管恢復 (dv/dt) 測試電路等。這些測試電路和波形有助于工程師理解器件的工作原理和性能，在實際應用中進行調試和優化。

八、總結與思考

FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET 憑借其先進的技術和優異的性能，在開關模式電源、PFC 和電子燈鎮流器等應用中具有很大的優勢。然而，在實際設計中，工程師還需要根據具體的應用需求，綜合考慮器件的各項參數和特性，確保電路的穩定性和可靠性。例如，在高溫環境下，器件的性能可能會發生變化，如何通過散熱設計來保證器件在合適的溫度范圍內工作，是一個需要深入思考的問題。大家在使用這款器件時，有沒有遇到過什么挑戰呢？歡迎在評論區分享你的經驗和想法。