深入解析FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench? MOSFET

一、引言

在電子工程領域，MOSFET作為關鍵的功率器件，廣泛應用于各種電源和電路設計中。今天我們要深入探討的是Fairchild（現屬ON Semiconductor）的FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench? MOSFET，這款器件在很多應用場景中都展現出了卓越的性能。

文件下載：FDB016N04AL7-D.pdf

二、Fairchild與ON Semiconductor的整合

Fairchild已成為ON Semiconductor的一部分。在進行產品選型和訂單處理時，需要注意由于系統要求的變化，Fairchild部分可訂購的零件編號需要調整。具體來說，Fairchild零件編號中的下劃線（_）將改為破折號（-），大家可通過ON Semiconductor官網（www.onsemi.com）核實更新后的器件編號。若對系統集成有疑問，可發送郵件至Fairchild_questions@onsemi.com。

三、FDB016N04AL7 MOSFET的特性

3.1 基本特性

• 該MOSFET采用了先進的PowerTrench?工藝，在降低導通電阻的同時，保持了出色的開關性能。
• 其典型導通電阻 (R{DS(on)} = 1.16 mOmega)（在 (V{GS} = 10 V)，(I_{D} = 80 A) 時），這一特性使得它在功率轉換應用中能有效減少功率損耗。
• 具備快速的開關速度和低柵極電荷，有助于提高電路的工作效率和響應速度。
• 采用高性能溝槽技術，實現了極低的 (R_{DS(on)})，并且具有高功率和電流處理能力。
• 符合RoHS標準，滿足環保要求。

3.2 引腳分布

該器件采用D2 - PAK（TO - 263）封裝，引腳分布為：1腳為柵極（Gate），2、3、5、6、7腳為源極（Source），4腳為漏極（Drain）。

四、FDB016N04AL7的應用領域

4.1 同步整流

適用于ATX / 服務器 / 電信電源（PSU）的同步整流電路，能夠提高電源的效率和穩定性。

4.2 電池保護

可用于電池保護電路，防止電池過充、過放等情況，延長電池的使用壽命。

4.3 電機驅動和不間斷電源

在電機驅動和不間斷電源（UPS）中，該MOSFET能夠提供可靠的功率控制和轉換。

五、電氣參數與性能

5.1 最大額定值

注：*基于最大允許結溫計算的連續電流，封裝限制電流為160 A。

5.2 電氣特性

關斷特性

在 (I{D}=250 mu A)，(V{GS}=0 V)，(T{C}=25^{circ}C) 時，漏源擊穿電壓 (ABV{DSS}) 為40 V；在 (V{DS}=32 V)，(T{C}=150^{circ}C) 時，零柵壓漏極電流最大為10 nA。

導通特性

柵極閾值電壓 (V{GS(th)}) 為1.0 - 3.0 V，靜態漏源導通電阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}= 10V)，(I{D} = 80A) 時典型值為1.16 mΩ，最大值為1.6 mΩ，正向跨導 (g{fs}) 在 (V{DS} = 10V)，(I_{D} = 80 A) 時為381 S。

動態特性

輸入電容 (C{iss}) 為2035 pF，反向傳輸電容 (C{rss}) 為230 pF，總柵極電荷 (Q_{g(tot)}) 為12 nC。

開關特性

開啟延遲時間 (t{d(on)}) 為21 - 52 ns，開啟上升時間 (t{r}) 為14 - 38 ns，關斷延遲時間 (t{d(off)}) 為118 - 246 ns，關斷下降時間 (t{f}) 為33 - 76 ns，等效串聯電阻（G - S）(R_{ESR}) 在 (f = 1MHz) 時為1.25 Ω。

漏源二極管特性

最大連續漏源二極管正向電流為306 A，最大脈沖漏源二極管正向電流為1224 A，漏源二極管正向電壓 (V{SD}) 在 (V{GS} = 0 V)，(I{SD} = 80 A) 時為1.3 V，反向恢復時間 (t{rr}) 為68 ns，反向恢復電荷 (Q_{r}) 為84 nC。

5.3 典型性能特性

通過一系列圖表展示了該MOSFET在不同條件下的性能表現，如導通區域特性、導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、電容特性、轉移特性、體二極管正向電壓隨源極電流和溫度的變化、柵極電荷特性、擊穿電壓隨溫度的變化、最大安全工作區、無鉗位電感開關能力、導通電阻隨溫度的變化、最大漏極電流隨殼溫的變化以及瞬態熱響應曲線等。這些特性曲線為工程師在實際設計中提供了重要的參考依據。

六、機械尺寸與包裝信息

6.1 機械尺寸

該器件采用TO263（(D^{2}PAK)）封裝，文中給出了詳細的機械尺寸圖（Figure 17），包括各引腳的尺寸和位置等信息。需要注意的是，封裝圖紙可能會隨時更改，建議通過Fairchild Semiconductor的在線包裝區域獲取最新的封裝圖紙。

6.2 包裝信息

零件編號為FDB016N04AL7，頂部標記為FDB016N04A，封裝為D2PAK - 7L，包裝方式為帶盤包裝，盤尺寸為330 mm，帶寬度為24 mm，每盤數量為800個。

七、相關注意事項

7.1 商標與知識產權

ON Semiconductor擁有眾多專利、商標、版權、商業秘密和其他知識產權，其產品/專利覆蓋列表可在www.onsemi.com/site/pdf/Patent - Marking.pdf查看。

7.2 產品使用限制

ON Semiconductor產品不設計、不打算也未授權用于生命支持系統、FDA Class 3醫療設備或具有相同或類似分類的外國醫療設備以及任何用于人體植入的設備。如果買方將產品用于此類未預期或未授權的應用，買方需承擔相關責任。

7.3 產品狀態定義

不同的數據表標識對應不同的產品狀態，如“Advance Information”表示產品處于設計階段，規格可能隨時更改；“Preliminary”表示首次生產，數據表包含初步數據；“No Identification Needed”表示全面生產，數據表包含最終規格；“Obsolete”表示產品已停產，數據表僅作參考。

7.4 訂購與技術支持

可通過ON Semiconductor的文獻分發中心訂購相關文獻，聯系電話、傳真和郵箱信息如下： Literature Distribution Center for ON Semiconductor 19521 E. 32nd Pkwy, Aurora, Colorado 80011 USA Phone: 303?675?2175 or 800?344?3860 Toll Free USA/Canada Fax: 303?675?2176 or 800?344?3867 Toll Free USA/Canada Email: orderlit@onsemi.com

北美技術支持電話：800?282?9855 Toll Free USA/Canada 歐洲、中東和非洲技術支持電話：421 33 790 2910 日本客戶服務中心電話：81?3?5817?1050

ON Semiconductor官網：www.onsemi.com 訂購文獻網址：http://www.onsemi.com/orderlit

八、總結

FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench? MOSFET憑借其低導通電阻、快速開關速度、高功率和電流處理能力等特性，在電源、電池保護、電機驅動等領域具有廣泛的應用前景。作為電子工程師，在進行電路設計時，需要充分考慮其各項參數和性能特性，結合實際應用需求，合理選擇和使用該器件。同時，要注意產品的使用限制和相關注意事項，確保設計的電路安全可靠。大家在實際應用中是否遇到過類似MOSFET的選型和使用問題呢？歡迎在評論區分享交流。