深入解析 ON Semiconductor 的 FQD2N90/FQU2N90 N 溝道 QFET MOSFET
引言
在電子設計領域,功率 MOSFET 是至關重要的元件,廣泛應用于各種電源電路和電子設備中。ON Semiconductor(現 onsemi)推出的 FQD2N90/FQU2N90 N 溝道 QFET MOSFET,憑借其出色的性能和特性,成為眾多工程師的首選。本文將對這款 MOSFET 進行詳細解析,幫助工程師更好地了解和應用它。
產品概述
FQD2N90/FQU2N90 是 N 溝道增強模式功率 MOSFET,采用 ON Semiconductor 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,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。
產品特性
電氣性能
- 高耐壓與大電流:具備 900V 的漏源電壓(VDSS)和 1.7A 的連續漏極電流(ID)(TC = 25°C),能夠滿足高電壓和大電流的應用需求。
- 低導通電阻:在 VGS = 10V、ID = 0.85A 時,RDS(on) 最大為 7.2Ω,典型值為 5.6Ω,有助于降低功率損耗,提高效率。
- 低柵極電荷:典型柵極電荷為 12nC,能夠實現快速開關,減少開關損耗。
- 低反向傳輸電容:典型 Crss 為 5.5pF,有助于降低開關過程中的干擾和振蕩。
- 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。
- 符合 RoHS 標準:產品符合 RoHS 標準,環保無污染。
熱特性
- 低熱阻:結到外殼的熱阻(RθJC)最大為 2.5°C/W,結到環境的熱阻(RθJA)在不同散熱條件下有不同的值,如最小 2oz 銅焊盤時最大為 110°C/W,1in2 2oz 銅焊盤時最大為 50°C/W,良好的熱特性有助于保證產品在高溫環境下的正常工作。
絕對最大額定值
| 符號 | 參數 | FQD2N90TM FQU2N90TU - WS FQU2N90TU - AM002 | 單位 |
|---|---|---|---|
| VDSS | 漏源電壓 | 900 | V |
| ID | 連續漏極電流(TC = 25°C) | 1.7 | A |
| 連續漏極電流(TC = 100°C) | 1.08 | A | |
| IDM | 脈沖漏極電流(注 1) | 6.8 | A |
| VGSS | 柵源電壓 | ±30 | V |
| EAS | 單脈沖雪崩能量(注 2) | 170 | mJ |
| IAR | 雪崩電流(注 1) | 1.7 | A |
| EAR | 重復雪崩能量(注 1) | 5.0 | mJ |
| dv/dt | 峰值二極管恢復 dv/dt(注 3) | 4.0 | V/ns |
| PD | 功率耗散(TA = 25°C) | 2.5 | W |
| 功率耗散(TC = 25°C) | 50 | W | |
| 25°C 以上降額 | 0.4 | W/°C | |
| TJ, TSTG | 工作和存儲溫度范圍 | -55 至 +150 | °C |
| TL | 焊接用最大引線溫度(離外殼 1/8",5 秒) | 300 | °C |
這些絕對最大額定值為工程師在設計電路時提供了重要的參考,確保產品在安全的范圍內工作。
典型特性曲線
文檔中給出了多個典型特性曲線,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、最大漏極電流隨殼溫的變化以及瞬態熱響應曲線等。這些曲線直觀地展示了產品在不同條件下的性能表現,工程師可以根據這些曲線進行電路設計和參數優化。
測試電路與波形
文檔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產品的工作原理和性能,同時也為產品的測試和驗證提供了參考。
機械尺寸
文檔提供了 FQD2N90/FQU2N90 的機械尺寸圖,包括 D - PAK 和 I - PAK 封裝的詳細尺寸信息。這些尺寸信息對于 PCB 設計和產品布局非常重要,工程師可以根據這些尺寸進行合理的設計,確保產品的安裝和使用。
應用建議
在使用 FQD2N90/FQU2N90 時,工程師需要注意以下幾點:
- 散熱設計:由于產品在工作過程中會產生熱量,良好的散熱設計至關重要。可以根據熱特性參數選擇合適的散熱方式,如散熱片、風扇等,以保證產品在正常溫度范圍內工作。
- 驅動電路設計:合理的驅動電路設計可以確保 MOSFET 快速、穩定地開關。需要根據產品的柵極電荷和開關特性設計合適的驅動電路,減少開關損耗和干擾。
- 保護電路設計:為了防止產品在異常情況下損壞,需要設計合適的保護電路,如過流保護、過壓保護等。
總結
FQD2N90/FQU2N90 N 溝道 QFET MOSFET 是一款性能出色的功率 MOSFET,具有高耐壓、大電流、低導通電阻、低柵極電荷等優點,適用于多種電源電路和電子設備。通過深入了解產品的特性、絕對最大額定值、典型特性曲線、測試電路和機械尺寸等信息,工程師可以更好地應用這款產品,設計出高性能、高可靠性的電路。在實際應用中,工程師還需要根據具體的應用需求進行合理的設計和優化,確保產品的性能和可靠性。你在使用這款 MOSFET 時遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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