探索 onsemi FCH077N65F:高性能N溝道MOSFET的卓越表現
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,我們將深入探討 onsemi 推出的 FCH077N65F,這是一款650V、54A的N溝道MOSFET,屬于 SUPERFET II FRFET 系列,在眾多應用場景中展現出卓越的性能。
文件下載:FCH077N65F-D.PDF
產品概述
SUPERFET II MOSFET 是 onsemi 全新的高壓超結(SJ)MOSFET 家族,采用電荷平衡技術,具備出色的低導通電阻和低柵極電荷性能。這種技術旨在最大程度地減少傳導損耗,提供卓越的開關性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。因此,SUPERFET II MOSFET 非常適合用于開關電源應用,如功率因數校正(PFC)、服務器/電信電源、平板電視電源、ATX 電源和工業電源應用。而 FCH077N65F 作為其中一員,其優化的體二極管反向恢復性能可以減少額外組件,提高系統可靠性。
關鍵特性
電氣性能
- 耐壓與電流:在 (T{J}=150^{circ}C) 時,耐壓可達700V,連續漏極電流在 (T{C}=25^{circ}C) 時為54A,(T_{C}=100^{circ}C) 時為32A,脈沖漏極電流可達162A。
- 導通電阻:典型 (R{DS(on)}=68mOmega),在 (V{GS}=10V) 時,最大 (R_{DS(on)}) 為77mΩ,低導通電阻有助于降低功耗。
- 柵極電荷:超低柵極電荷,典型 (Q_{g}=126nC),這意味著在開關過程中可以更快地對柵極進行充放電,提高開關速度。
- 輸出電容:低有效輸出電容,典型 (C_{oss(eff.)}=693pF),有助于減少開關損耗。
其他特性
- 雪崩測試:經過100%雪崩測試,保證了在雪崩情況下的可靠性。
- 環保合規:該器件無鉛、無鹵,符合 RoHS 標準,滿足環保要求。
應用領域
- 顯示設備:適用于 LCD、LED、PDP 電視的電源設計,為顯示設備提供穩定的電源支持。
- 能源轉換:在太陽能逆變器中發揮重要作用,提高能源轉換效率。
- 電源供應:廣泛應用于電信、服務器電源供應以及 AC - DC 電源供應,確保電源的穩定輸出。
絕對最大額定值
| 符號 | 參數 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| (V_{DSS}) | 漏源電壓 | 650 | V |
| (V_{GSS}) | 柵源電壓(DC) | ±20 | V |
| (V_{GSS}) | 柵源電壓(AC,f > 1Hz) | ±30 | V |
| (I_{D}) | 連續漏極電流((T_{C}=25^{circ}C)) | 54 | A |
| (I_{D}) | 連續漏極電流((T_{C}=100^{circ}C)) | 32 | A |
| (I_{DM}) | 脈沖漏極電流 | 162 | A |
| (E_{AS}) | 單脈沖雪崩能量 | 1128 | mJ |
| (I_{AS}) | 雪崩電流 | 11 | A |
| (E_{AR}) | 重復雪崩能量 | 4.81 | mJ |
| (dv/dt) | MOSFET dv/dt | 100 | V/ns |
| 峰值二極管恢復 dv/dt | 50 | V/ns | |
| (P_{D}) | 功率耗散((T_{C}=25^{circ}C)) | 481 | W |
| (P_{D}) | 25°C 以上降額 | 3.85 | W/°C |
| (T{J}, T{STG}) | 工作和儲存溫度范圍 | -55 至 +150 | °C |
| (T_{L}) | 焊接時最大引腳溫度(距外殼1/8處,5秒) | 300 | °C |
需要注意的是,超過最大額定值可能會損壞器件,影響其功能和可靠性。
電氣特性
關斷特性
- 擊穿電壓:在 (V{GS}=0V),(I{D}=10mA),(T{J}=25^{circ}C) 時,擊穿電壓 (B{VDS}=650V);(T{J}=150^{circ}C) 時,(B{VDS}=700V)。
- 零柵壓漏極電流:在 (V{DS}=650V),(V{GS}=0V) 時,(I{DSS}=10mu A);在 (V{DS}=520V),(V{GS}=0V),(T{C}=125^{circ}C) 時,(I_{DSS}=144mu A)。
- 柵體泄漏電流:在 (V{GS}=pm20V),(V{DS}=0V) 時,(I_{GSS}=pm100nA)。
導通特性
靜態漏源導通電阻 (R_{DS(on)}) 在不同測試條件下有相應的值,工程師可以根據具體需求進行選擇。
動態特性
- 輸出電容:在 (V{DS}=380V),(V{GS}=0V),(f = 1MHz) 時,輸出電容 (C_{oss}=97pF)。
- 總柵極電荷:在10V時,總柵極電荷 (Q_{g(tot)}=164nC)。
開關特性
| 符號 | 參數 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (t_{d(on)}) | 導通延遲時間 | (V{DD}=380V),(I{D}=27A),(V{GS}=10V),(R{G}=4.7Omega) | 40 | 90 | ns | |
| (t_{r}) | 導通上升時間 | 35 | 80 | ns | ||
| (t_{d(off)}) | 關斷延遲時間 | 113 | 236 | ns | ||
| (t_{f}) | 關斷下降時間 | 5 | 20 | ns |
漏源二極管特性
- 最大連續漏源二極管正向電流:(I_{S}=54A)。
- 最大脈沖漏源二極管正向電流:(I_{SM}=162A)。
- 漏源二極管正向電壓:在 (V{GS}=0V),(I{SD}=27A) 時,(V_{SD}=1.2V)。
- 反向恢復時間:在 (V{GS}=0V),(I{SD}=27A),(dI{F}/dt = 100A/s) 時,(t{rr}=163ns)。
- 反向恢復電荷:(Q_{rr}=0.9mu C)。
典型性能特性
文檔中提供了多個典型性能特性圖表,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、(E_{OSS}) 與漏源電壓的關系、最大漏極電流與外殼溫度的關系以及瞬態熱響應曲線等。這些圖表為工程師在實際設計中提供了重要的參考依據。
封裝與訂購信息
FCH077N65F 采用 TO - 247 - 3LD 封裝,標記信息包括裝配廠代碼、數字日期代碼、批次代碼和特定器件代碼。訂購信息可在數據手冊第2頁查看,包裝方式為管裝,每管30個單位。
機械尺寸
文檔提供了 TO - 247 - 3LD 封裝的機械尺寸詳細信息,包括各個尺寸的最小值、標稱值和最大值,工程師在進行 PCB 設計時需要參考這些尺寸,確保器件的正確安裝和使用。
總結
onsemi 的 FCH077N65F MOSFET 憑借其出色的電氣性能、低導通電阻、低柵極電荷和優化的體二極管反向恢復性能,在開關電源等應用領域具有顯著優勢。電子工程師在設計電路時,可以根據實際需求,結合其絕對最大額定值、電氣特性和典型性能特性,合理選擇和使用該器件,以實現電路的高效、穩定運行。你在使用類似 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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