深入解析FDBL86563 - F085 N - Channel PowerTrench? MOSFET

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，MOSFET是一種常見且關(guān)鍵的電子元件。今天，我們就來詳細(xì)探討一下ON Semiconductor（現(xiàn)更名為onsemi）推出的FDBL86563 - F085 N - Channel PowerTrench? MOSFET。

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產(chǎn)品概述

FDBL86563 - F085是一款耐壓60V、電流達(dá)240A、導(dǎo)通電阻僅1.5mΩ的N溝道功率MOSFET。它具有諸多出色特性，適用于多種應(yīng)用場景。

產(chǎn)品特性

• 低導(dǎo)通電阻：在(V{GS}=10V)、(I{D}=80A)的條件下，典型(R_{DS(on)}=1.1mΩ)，這意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET的功率損耗較低，能有效提高系統(tǒng)效率。
• 低柵極電荷：同樣在(V{GS}=10V)、(I{D}=80A)時(shí)，典型(Q_{g(tot)}=130nC)，較低的柵極電荷有助于降低開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度。
• UIS能力：具備單脈沖雪崩能量能力，起始(T{J}=25^{circ}C)，(L = 0.3mH)，(I{AS}=64A)，(V{DD}=60V)（電感充電時(shí)），(V{DD}=0V)（雪崩時(shí)），單脈沖雪崩能量(E_{AS}=614mJ)，這使得它在應(yīng)對感性負(fù)載時(shí)更加可靠。
• 環(huán)保合規(guī)：符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。
• 汽車級認(rèn)證：通過AEC Q101認(rèn)證，適用于汽車電子等對可靠性要求較高的領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 汽車發(fā)動機(jī)控制：在汽車發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，需要精確控制電流和電壓，F(xiàn)DBL86563 - F085的低導(dǎo)通電阻和高電流承載能力能夠滿足其對功率控制的需求。
• 動力總成管理：可用于管理汽車動力系統(tǒng)中的電能轉(zhuǎn)換和分配，提高動力系統(tǒng)的效率和可靠性。
• 螺線管和電機(jī)驅(qū)動：為螺線管和電機(jī)提供穩(wěn)定的驅(qū)動電流，確保其正常運(yùn)行。
• 集成啟動/交流發(fā)電機(jī)：在啟動和發(fā)電過程中，對電流進(jìn)行有效控制，提高系統(tǒng)性能。
• 12V系統(tǒng)主開關(guān)：作為12V系統(tǒng)的主開關(guān)，能夠可靠地控制電路的通斷。

電氣特性

最大額定值

電氣特性細(xì)節(jié)

關(guān)斷特性

• (B_{VDSS})：漏源擊穿電壓，在(I{D}=250μA)、(V{GS}=0V)時(shí)為60V。
• (I_{DSS})：漏源泄漏電流，(V{DS}=60V)、(T{J}=25^{circ}C)時(shí)較小，(T_{J}=175^{circ}C)（設(shè)計(jì)最大值）時(shí)為1mA。
• (I_{GSS})：柵源泄漏電流，(V_{GS}=±20V)時(shí)為±100nA。

導(dǎo)通特性

• (V_{GS(th)})：柵源閾值電壓，在(V{GS}=V{DS})、(I_{D}=250μA)時(shí)，范圍為2.0 - 4.0V。
• (R_{DS(on)})：漏源導(dǎo)通電阻，(I{D}=80A)、(T{J}=25^{circ}C)、(V{GS}=10V)時(shí)為1.1 - 1.5mΩ，(T{J}=175^{circ}C)（設(shè)計(jì)最大值）時(shí)為2.1 - 2.9mΩ。

動態(tài)特性

• (C_{iss})：輸入電容，(V{DS}=30V)、(V{GS}=0V)、(f = 1MHz)時(shí)為10300pF。
• (C_{oss})：輸出電容，為2590pF。
• (C_{rss})：反向傳輸電容，為270pF。
• (R_{g})：柵極電阻，(f = 1MHz)時(shí)為4.3Ω。
• (Q_{g(ToT)})：總柵極電荷，(V{GS}=0)至10V、(V{DD}=48V)、(I_{D}=80A)時(shí)為130nC。
• (Q_{g(th)})：閾值柵極電荷，(V_{GS}=0)至2V時(shí)為19nC。
• (Q_{gs})：柵源柵極電荷，為48nC。
• (Q_{gd})：柵漏“米勒”電荷，為20nC。

開關(guān)特性

• (t_{on})：開啟時(shí)間，為160ns。
• (t_{d(on)})：開啟延遲時(shí)間，(V{DD}=30V)、(I{D}=80A)、(V{GS}=10V)、(R{GEN}=6Ω)時(shí)為30ns。
• (t_{r})：上升時(shí)間，為77ns。
• (t_{d(off)})：關(guān)斷延遲時(shí)間，為78ns。
• (t_{f})：下降時(shí)間，為57ns。
• (t_{off})：關(guān)斷時(shí)間，為200ns。

漏源二極管特性

• (V_{SD})：源漏二極管電壓，(I{SD}=80A)、(V{GS}=0V)時(shí)為1.25V，(I{SD}=40A)、(V{GS}=0V)時(shí)為1.2V。
• (t_{rr})：反向恢復(fù)時(shí)間，(I{F}=80A)、(dI{SD}/dt = 100A/μs)時(shí)，范圍為94 - 140ns。
• (Q_{rr})：反向恢復(fù)電荷，(V_{DD}=48V)時(shí)，范圍為131 - 200nC。

典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，如歸一化功率耗散與殼溫的關(guān)系、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系、歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗、峰值電流能力、正向偏置安全工作區(qū)、無鉗位電感開關(guān)能力、傳輸特性、正向二極管特性、飽和特性、(R{DSON})與柵極電壓的關(guān)系、歸一化(R{DSON})與結(jié)溫的關(guān)系、歸一化柵極閾值電壓與溫度的關(guān)系、歸一化漏源擊穿電壓與結(jié)溫的關(guān)系、電壓電容與漏源電壓的關(guān)系、電壓柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系等。這些曲線對于工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確評估MOSFET的性能和工作狀態(tài)非常有幫助。

總結(jié)

FDBL86563 - F085 N - Channel PowerTrench? MOSFET憑借其出色的電氣特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師在設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，結(jié)合其最大額定值、電氣特性和典型特性曲線，合理使用該MOSFET，以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。大家在使用過程中，有沒有遇到過類似MOSFET的應(yīng)用難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。