深入解析FCH060N80:高性能N溝道MOSFET的卓越之選
在電子工程師的日常設計工作中,MOSFET是不可或缺的關鍵元件,其性能直接影響到電路的效率和穩(wěn)定性。今天,我們就來深入探討安森美(onsemi)推出的FCH060N80這款N溝道SUPERFET II MOSFET,看看它在眾多應用場景中能為我們帶來怎樣的驚喜。
文件下載:FCH060N80_F155-D.PDF
一、產品概述
FCH060N80屬于安森美全新的高壓超結(SJ)MOSFET家族——SUPERFET II系列。該系列采用了電荷平衡技術,具備出色的低導通電阻和低柵極電荷性能。這種技術能夠有效降低傳導損耗,提供卓越的開關性能、dv/dt速率和更高的雪崩能量。因此,F(xiàn)CH060N80非常適合用于各種開關電源應用,如功率因數(shù)校正(PFC)、服務器/電信電源、平板電視電源、ATX電源以及工業(yè)電源應用等。
二、產品特性
1. 低導通電阻
典型的RDS(on)為54 mΩ,在VGS = 10 V,ID = 29 A的測試條件下,能夠有效降低導通損耗,提高電路效率。
2. 高耐壓能力
在TJ = 150°C時,可承受850 V的電壓,確保在高壓環(huán)境下穩(wěn)定工作。
3. 超低柵極電荷
典型的Qg為270 nC,有助于降低開關損耗,提高開關速度。
4. 低輸出電容
典型的EOSS為23 μJ@400 V,低有效的輸出電容Coss(eff.)為981 pF,減少了開關過程中的能量損耗。
5. 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。
6. 環(huán)保合規(guī)
該器件符合RoHS標準,滿足環(huán)保要求。
三、應用領域
1. AC - DC電源
在AC - DC電源中,F(xiàn)CH060N80的低導通電阻和高耐壓能力能夠有效提高電源的效率和穩(wěn)定性,減少能量損耗。
2. LED照明
在LED照明應用中,其卓越的開關性能和低柵極電荷特性有助于提高LED驅動電路的效率,延長LED的使用壽命。
四、關鍵參數(shù)
1. 絕對最大額定值
| 參數(shù) | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|
| 漏源電壓(VDSS) | 800 | V |
| 柵源電壓(VGSS)(DC) | +20 | V |
| 柵源電壓(VGSS)(AC, f > 1Hz) | +30 | V |
| 連續(xù)漏極電流(Tc = 25°C) | 58 | A |
| 連續(xù)漏極電流(Tc = 100°C) | 36.8 | A |
| 脈沖漏極電流(IDM) | 174 | A |
| 單脈沖雪崩能量(EAS) | 2317 | mJ |
| 雪崩電流(IAs) | 11.6 | A |
| 重復雪崩能量(EAR) | 50 | mJ |
| MOSFET dv/dt | 100 | V/ns |
| 峰值二極管恢復dv/dt | 20 | V/ns |
| 功率耗散(Tc = 25°C) | 500 | W |
| 25°C以上降額 | 4 | W/°C |
| 工作和存儲溫度范圍(TJ, TSTG) | -55 to +150 | °C |
| 焊接用最大引線溫度(距外殼1/8",5秒) | 300 | °C |
2. 電氣特性
(1)關斷特性
- 漏源擊穿電壓(BVDSS):VGS = 0 V,ID = 1 mA,TJ = 25°C時,為800 V。
- 擊穿電壓溫度系數(shù)(BVDSS / TJ):ID = 1 mA,參考25°C時,為0.8 V/°C。
- 零柵壓漏極電流(IDSS):VDS = 800 V,VGS = 0 V時,為25 μA;VDS = 640 V,TC = 125°C時,為250 μA。
- 柵體泄漏電流(IGSS):VGS = ±20 V,VDS = 0 V時,為±100 nA。
(2)導通特性
- 柵極閾值電壓(VGS(th)):VGS = VDS,ID = 5.8 mA時,范圍為2.5 - 4.5 V。
- 靜態(tài)漏源導通電阻(RDS(on)):VGS = 10 V,ID = 29 A時,典型值為54 mΩ,最大值為60 mΩ。
- 正向跨導(gFS):VDS = 20 V,ID = 29 A時,為68 S。
(3)動態(tài)特性
- 輸入電容(Ciss):VDS = 100 V,VGS = 0 V,f = 1 MHz時,范圍為11040 - 14685 pF。
- 輸出電容(Coss):VDS = 480 V,VGS = 0 V,f = 1MHz時,為147 pF。
- 反向傳輸電容(Crss):為10 pF。
- 有效輸出電容(Coss(eff.)):VDS從0 V到480 V,VGS = 0 V時,為981 pF。
- 總柵極電荷(Qg(tot)):VDS = 640 V,ID = 58 A,VGS = 10 V時,典型值為270 nC,最大值為350 nC。
- 柵源柵極電荷(Qgs):為54 nC。
- 柵漏“米勒”電荷(Qgd):為100 nC。
- 等效串聯(lián)電阻(ESR):f = 1 MHz時,為0.78 Ω。
(4)開關特性
- 導通延遲時間(td(on)):VDD = 400 V,ID = 58 A,VGS = 10 V,Rg = 4.7 Ω時,范圍為55 - 120 ns。
- 導通上升時間(tr):范圍為73 - 156 ns。
- 關斷延遲時間(td(off)):范圍為213 - 436 ns。
- 關斷下降時間(tf):范圍為72 - 154 ns。
(5)源漏二極管特性
- 最大連續(xù)源漏二極管正向電流(IS):為58 A。
- 最大脈沖源漏二極管正向電流(ISM):為174 A。
- 源漏二極管正向電壓(VSD):VGS = 0 V,ISD = 58A時,為1.2 V。
- 反向恢復時間(trr):VGS = 0 V,ISD = 58 A,dIF/dt = 100 A/μs時,為850 ns。
- 反向恢復電荷(Qrr):為35 μC。
五、典型性能特性
文檔中給出了多個典型性能特性曲線,包括導通區(qū)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電流和溫度的變化、電容特性、柵極電荷特性等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解FCH060N80在不同工作條件下的性能表現(xiàn),從而優(yōu)化電路設計。
六、封裝和訂購信息
FCH060N80采用TO - 247 - 3LD封裝,標記圖包含了組裝廠代碼、日期代碼、批次代碼和具體器件代碼等信息。包裝方式為管裝,每管30個。
七、總結
FCH060N80作為一款高性能的N溝道MOSFET,憑借其出色的特性和廣泛的應用領域,為電子工程師在開關電源設計中提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際設計過程中,工程師需要根據具體的應用需求,結合其各項參數(shù)和性能特性,合理選擇和使用該器件,以實現(xiàn)電路的最佳性能。同時,我們也應該關注器件的絕對最大額定值,避免因超出極限參數(shù)而導致器件損壞。大家在使用FCH060N80的過程中,有沒有遇到過一些有趣的問題或者獨特的應用案例呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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