深入解析FDMS10C4D2N N-Channel Shielded Gate PowerTrench? MOSFET

在電子工程領域，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導體場效應晶體管）是一種極為關鍵的電子元件，廣泛應用于各種電路設計中。今天，我們就來深入探討一下FDMS10C4D2N這款N - Channel Shielded Gate PowerTrench? MOSFET。

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一、公司背景與產品過渡

Fairchild已成為ON Semiconductor的一部分。在整合過程中，為滿足ON Semiconductor的系統(tǒng)要求，部分Fairchild可訂購的零件編號需要更改。由于ON Semiconductor的產品管理系統(tǒng)無法處理帶有下劃線（）的零件命名，F(xiàn)airchild零件編號中的下劃線（）將改為破折號（ - ）。大家可以通過ON Semiconductor網站（www.onsemi.com）核實更新后的設備編號。

二、FDMS10C4D2N MOSFET的基本信息

2.1 產品參數(shù)

該MOSFET為100 V、124 A、4.2 mΩ的N - 通道器件。在VGS = 10 V，ID = 44 A時，最大rDS(on)為4.2 mΩ；在VGS = 6 V，ID = 22 A時，最大rDS(on)為14 mΩ。

2.2 產品特性

• 屏蔽柵MOSFET技術：采用先進的PowerTrench?工藝，并結合屏蔽柵技術，優(yōu)化了導通電阻，同時保持了卓越的開關性能，擁有一流的軟體二極管。
• 低Qrr：與其他MOSFET供應商相比，Qrr降低了50%，有效降低了開關噪聲和EMI。
• 穩(wěn)健的封裝設計：MSL1穩(wěn)健封裝設計，并且經過100% UIL測試，符合RoHS標準。

三、應用領域

FDMS10C4D2N MOSFET具有廣泛的應用場景，包括但不限于以下幾個方面：

• 工業(yè)電機驅動：為電機提供穩(wěn)定的功率控制，確保電機的高效運行。
• 工業(yè)電源：在工業(yè)電源系統(tǒng)中，能夠有效調節(jié)電流和電壓，提高電源的穩(wěn)定性。
• 工業(yè)自動化：滿足自動化設備對快速開關和精確控制的需求。
• 電池供電工具：適用于各種電池供電的工具，延長電池使用壽命。
• 電池保護：對電池進行過流、過壓等保護，保障電池的安全使用。
• 太陽能逆變器：在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，將直流電轉換為交流電，提高能源轉換效率。
• UPS和能量逆變器：為不間斷電源和能量轉換提供可靠的支持。
• 能量存儲：在能量存儲系統(tǒng)中，實現(xiàn)能量的高效存儲和釋放。
• 負載開關：用于控制電路的通斷，實現(xiàn)對負載的靈活控制。

四、產品的各項特性參數(shù)

4.1 最大額定值

4.2 熱特性

4.3 電氣特性

4.3.1 關斷特性

• BVDSS：漏源擊穿電壓，ID = 250 μA，VGS = 0 V時為100 V。
• ΔBVDSS / ΔTJ：擊穿電壓溫度系數(shù)，ID = 250 μA，參考25 °C時為60 mV / °C。
• IDSS：零柵壓漏電流，VDS = 80 V，VGS = 0 V時為1 μA。
• IGSS：柵源泄漏電流，VGS = ±20 V，VDS = 0 V時為100 nA。

4.3.2 導通特性

• VGS(th)：柵源閾值電壓，VGS = VDS，ID = 250 μA時，范圍為2.0 - 4.0 V。
• ΔVGS(th) / ΔTJ：柵源閾值電壓溫度系數(shù)，ID = 250 μA，參考25 °C時為 - 9 mV/°C。
• rDS(on)：靜態(tài)漏源導通電阻，不同條件下有不同的值，如VGS = 10 V，ID = 44 A時，范圍為3.3 - 4.2 mΩ。
• gFS：正向跨導，VDS = 10 V，ID = 44 A時為116 S。

4.3.3 動態(tài)特性

• Ciss：輸入電容，VDS = 50 V，VGS = 0 V，f = 1 MHz時，范圍為2945 - 4500 pF。
• Coss：輸出電容，范圍為1730 - 2600 pF。
• Crss：反向傳輸電容，范圍為20 - 50 pF。
• Rg：柵極電阻，范圍為0.1 - 2.6 Ω。

4.3.4 開關特性

• td(on)：導通延遲時間，VDD = 50 V，ID = 44 A，VGS = 10 V，RGEN = 6 Ω時，范圍為17 - 31 ns。
• tr：上升時間，范圍為9 - 18 ns。
• td(off)：關斷延遲時間，范圍為25 - 40 ns。
• tf：下降時間，范圍為6 - 12 ns。
• Qg：總柵極電荷，不同條件下有不同的值，如VGS = 0 V to 10 V，VDD = 50 V，ID = 44 A時，范圍為42 - 65 nC。
• Qgs：柵源電荷為13 nC。
• Qgd：柵漏“米勒”電荷為9.3 nC。

4.3.5 漏源二極管特性

• VSD：源漏二極管正向電壓，不同電流下有不同的值，如VGS = 0 V，IS = 2.1 A（Note 2）時，范圍為0.7 - 1.2 V。
• trr：反向恢復時間，不同條件下有不同的值，如IF = 20 A，di/dt = 300 A/μs時，范圍為32 - 52 ns。
• Qrr：反向恢復電荷，不同條件下有不同的值，如IF = 20 A，di/dt = 300 A/μs時，范圍為57 - 92 nC。

五、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(qū)域特性、歸一化導通電阻與漏極電流和柵極電壓的關系、歸一化導通電阻與結溫的關系、導通電阻與柵源電壓的關系、傳輸特性、源漏二極管正向電壓與源電流的關系、柵極電荷特性、電容與漏源電壓的關系、雪崩電流與時間的關系、最大連續(xù)漏極電流與外殼溫度的關系、單脈沖最大功耗與脈沖寬度的關系以及結到外殼的瞬態(tài)熱響應曲線等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)，從而在實際設計中做出更合理的選擇。

六、注意事項

• 由于ON Semiconductor產品管理系統(tǒng)的限制，F(xiàn)airchild零件編號中的下劃線（_）將改為破折號（ - ），使用時需通過網站核實更新后的編號。
• “典型”參數(shù)在不同應用中可能會有所變化，實際性能也可能隨時間變化，所有工作參數(shù)都需要由客戶的技術專家針對每個客戶應用進行驗證。
• ON Semiconductor產品不設計、不打算也未獲授權用于生命支持系統(tǒng)、FDA Class 3醫(yī)療設備或具有相同或類似分類的外國醫(yī)療設備以及打算植入人體的設備。如果買方將產品用于此類非預期或未經授權的應用，買方應承擔相關責任。

在實際的電子設計中，我們需要綜合考慮FDMS10C4D2N MOSFET的各項特性和參數(shù)，結合具體的應用場景，合理選擇和使用該器件，以確保電路的性能和穩(wěn)定性。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。