FCP104N60F N - 通道 SuperFET? II FRFET? MOSFET 深度解析
FCP104N60F N - 通道 SuperFET? II FRFET? MOSFET 深度解析
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率器件，其性能直接影響著整個(gè)電路的效率和穩(wěn)定性。今天我們就來深入探討一下 FCP104N60F 這款 N - 通道 SuperFET? II FRFET? MOSFET，看看它有哪些獨(dú)特之處。
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一、品牌與更名信息
Fairchild Semiconductor 已成為 ON Semiconductor 的一部分。由于系統(tǒng)要求，部分 Fairchild 可訂購(gòu)的零件編號(hào)需要更改，原編號(hào)中的下劃線（_）將改為破折號(hào)（ - ）。大家可以在 ON Semiconductor 網(wǎng)站（www.onsemi.com）上核實(shí)更新后的器件編號(hào)。如果對(duì)系統(tǒng)集成有任何疑問，可發(fā)送郵件至 Fairchild_questions@onsemi.com。
二、FCP104N60F 概述
基本參數(shù)
FCP104N60F 是一款 N - 通道 MOSFET，耐壓 600V，電流 37A，導(dǎo)通電阻 104mΩ。在 (T{J}=150^{circ}C) 時(shí)，耐壓可達(dá) 650V，典型導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 為 91mΩ。
特性亮點(diǎn)
- 超低柵極電荷：典型 (Q_{g}=110nC)，這意味著在開關(guān)過程中，能夠快速地對(duì)柵極進(jìn)行充電和放電，從而減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度。
- 低有效輸出電容：典型 (C_{oss(eff.)}=313pF)，有助于降低開關(guān)過程中的能量損耗，提高效率。
- 100% 雪崩測(cè)試：這表明該器件具有良好的抗雪崩能力，在遇到電壓尖峰等異常情況時(shí)，能夠保證自身的穩(wěn)定性和可靠性。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
照明領(lǐng)域
在照明系統(tǒng)中，F(xiàn)CP104N60F 的低導(dǎo)通電阻和快速開關(guān)特性可以有效降低功耗，提高照明效率，延長(zhǎng)燈具的使用壽命。
太陽(yáng)能逆變器
太陽(yáng)能逆變器需要高效的功率轉(zhuǎn)換，F(xiàn)CP104N60F 的高性能能夠滿足其對(duì)功率器件的要求，提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的整體效率。
AC - DC 電源
在 AC - DC 電源中，該 MOSFET 可以提供穩(wěn)定的功率輸出，減少電源的損耗，提高電源的可靠性。
四、技術(shù)原理與優(yōu)勢(shì)
SuperFET? II MOSFET 采用了電荷平衡技術(shù)，這是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。通過這種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)出色的低導(dǎo)通電阻和較低的柵極電荷性能。具體來說，它可以最小化傳導(dǎo)損耗，提供卓越的開關(guān)性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。此外，SuperFET II FRFET MOSFET 優(yōu)化了體二極管的反向恢復(fù)性能，這意味著可以減少額外的組件，提高系統(tǒng)的可靠性。
五、電氣特性
最大額定值
| 參數(shù) | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|
| 漏源電壓 (V_{DSS}) | 600 | V |
| 柵源電壓 (V_{GSS})（DC） | ±20 | V |
| 柵源電壓 (V_{GSS})（AC，f > 1Hz） | ±30 | V |
| 連續(xù)漏極電流 (I{D})（(T{C}=25^{circ}C)） | 37 | A |
| 連續(xù)漏極電流 (I{D})（(T{C}=100^{circ}C)） | 24 | A |
| 脈沖漏極電流 (I_{DM}) | 114 | A |
| 單脈沖雪崩能量 (E_{AS}) | 809 | mJ |
| 重復(fù)雪崩能量 (E_{AR}) | 3.57 | mJ |
| 功率耗散 (P{D})（(T{C}=25^{circ}C)） | 357 | W |
| 工作和存儲(chǔ)溫度范圍 (T{J},T{STG}) | - 55 至 +150 | (^{circ}C) |
| 焊接時(shí)最大引腳溫度 (T_{L})（距外殼 1/8”，5 秒） | 300 | (^{circ}C) |
電氣參數(shù)
| 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 漏源擊穿電壓 (B_{VDS}) | (V{GS}=0V)，(I{D}=10mA)，(T_{J}=25^{circ}C) | 600 | - | - | V |
| (V{GS}=0V)，(I{D}=10mA)，(T_{J}=150^{circ}C) | 650 | - | - | V | |
| 擊穿電壓溫度系數(shù) (Delta B{VDS}/Delta T{J}) | (I_{D}=10mA)，參考 25°C | - | 0.67 | - | V/°C |
| 漏源雪崩擊穿電壓 (B_{VDS}) | (V{GS}=0V)，(I{D}=18.5A) | - | 700 | - | V |
| 零柵壓漏極電流 (I_{DSS}) | (V{DS}=600V)，(V{GS}=0V) | - | - | 10 | (mu A) |
| (V{DS}=480V)，(T{C}=125^{circ}C) | - | 16 | - | (mu A) | |
| 柵體泄漏電流 (I_{GSS}) | (V{GS}=pm20V)，(V{DS}=0V) | - | - | ±100 | nA |
| 柵極閾值電壓 (V_{GS(th)}) | (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250mu A) | 3 | - | 5 | V |
| 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)}) | (V{GS}=10V)，(I{D}=18.5A) | - | 91 | 104 | mΩ |
| 正向跨導(dǎo) (g_{FS}) | (V{DS}=20V)，(I{D}=18.5A) | - | 33 | - | S |
| 輸入電容 (C_{iss}) | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | - | 4610 | 6130 | pF |
| 輸出電容 (C_{oss}) | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | - | 3255 | 4330 | pF |
| 反向傳輸電容 (C_{rss}) | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | - | 155 | 235 | pF |
| 有效輸出電容 (C_{oss(eff.)}) | (V{DS}=0V) 至 480V，(V{GS}=0V) | - | 313 | - | pF |
| 總柵極電荷 (Q_{g(tot)})（10V） | (V{DS}=380V)，(I{D}=18.5A)，(V_{GS}=10V) | - | 110 | 145 | nC |
| 柵源柵極電荷 (Q_{gs}) | - | 24 | - | nC | |
| 柵漏“米勒”電荷 (Q_{gd}) | - | 44 | - | nC | |
| 等效串聯(lián)電阻 (ESR)（漏極開路） | - | 0.9 | - | Ω | |
| 導(dǎo)通延遲時(shí)間 (t_{d(on)}) | (V{DD}=380V)，(I{D}=18.5A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=4.7Ω) | - | 34 | 78 | ns |
| 導(dǎo)通上升時(shí)間 (t_{r}) | - | 20 | 50 | ns | |
| 關(guān)斷延遲時(shí)間 (t_{d(off)}) | - | 102 | 214 | ns | |
| 關(guān)斷下降時(shí)間 (t_{f}) | - | 5.7 | 21.4 | ns | |
| 最大連續(xù)漏源二極管正向電流 (I_{S}) | - | - | 37 | A | |
| 最大脈沖漏源二極管正向電流 (I_{SM}) | - | - | 114 | A | |
| 漏源二極管正向電壓 (V_{SD}) | (V{GS}=0V)，(I{SD}=18.5A) | - | - | 1.2 | V |
| 反向恢復(fù)時(shí)間 (t_{rr}) | (V{GS}=0V)，(I{SD}=18.5A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) | - | 144 | - | ns |
| 反向恢復(fù)電荷 (Q_{rr}) | - | 0.91 | - | (mu C) |
六、典型特性曲線
文檔中給出了一系列典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、電容特性、柵極電荷特性等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解該 MOSFET 在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行更合理的電路設(shè)計(jì)。
七、注意事項(xiàng)
安全使用
ON Semiconductor 產(chǎn)品不設(shè)計(jì)、不打算也未獲授權(quán)用于生命支持系統(tǒng)、FDA 3 類醫(yī)療設(shè)備或類似分類的醫(yī)療設(shè)備，以及任何用于人體植入的設(shè)備。如果購(gòu)買或使用該產(chǎn)品用于此類非預(yù)期或未授權(quán)的應(yīng)用，買方需承擔(dān)相關(guān)責(zé)任。
參數(shù)驗(yàn)證
文檔中提到的“典型”參數(shù)在不同應(yīng)用中可能會(huì)有所變化，實(shí)際性能也可能隨時(shí)間變化。因此，所有工作參數(shù)，包括“典型”參數(shù)，都必須由客戶的技術(shù)專家針對(duì)每個(gè)客戶應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證。
FCP104N60F 是一款性能出色的 MOSFET，在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。電子工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)，可以根據(jù)其特性和參數(shù)，合理選擇和使用該器件，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過類似 MOSFET 的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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