FDB12N50TM N-Channel UniFET? MOSFET：特性、應用與設計要點
FDB12N50TM N-Channel UniFET? MOSFET：特性、應用與設計要點
引言
在電子工程師的日常設計工作中，MOSFET是一種常見且關鍵的元件。今天我們要深入探討的是FDB12N50TM這款N - Channel UniFET? MOSFET，它由Fairchild Semiconductor推出，如今Fairchild已成為ON Semiconductor的一部分。這款MOSFET在諸多領域有著廣泛的應用，下面我們就來詳細了解它的各項特性、應用場景以及設計時的注意事項。
文件下載：FDB12N50TM-D.pdf
產(chǎn)品整合說明
由于Fairchild Semiconductor與ON Semiconductor的整合，部分Fairchild可訂購的零件編號需要更改以滿足ON Semiconductor的系統(tǒng)要求。因為ON Semiconductor的產(chǎn)品管理系統(tǒng)無法處理帶有下劃線（）的零件命名，所以Fairchild零件編號中的下劃線（）將改為破折號（-）。大家在使用時，可通過ON Semiconductor網(wǎng)站（www.onsemi.com）驗證更新后的設備編號。
FDB12N50TM MOSFET特性
基本參數(shù)
- 電壓與電流：具有500V的漏源電壓（(V{DSS})），連續(xù)漏極電流在(T{C}=25^{circ}C)時為11.5A，(T{C}=100^{circ}C)時為6.9A，脈沖漏極電流（(I{DM})）可達46A。
- 導通電阻：在(V{GS}=10V)，(I{D}=6A)的典型條件下，(R_{DS(on)} = 550mOmega)，這一低導通電阻特性有助于降低功率損耗。
- 電容特性：輸入電容（(C{iss})）典型值為985pF，輸出電容（(C{oss})）典型值為140pF，反向傳輸電容（(C_{rss})）典型值為12pF，低電容值有利于提高開關速度。
- 門極電荷：總門極電荷（(Q{g})）在(V{DS}=400V)，(I{D}=11.5A)，(V{GS}=10V)時典型值為22nC，低門極電荷可減少開關損耗。
其他特性
- 雪崩測試：經(jīng)過100%雪崩測試，具有較高的雪崩能量強度，能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。
- 環(huán)保標準：符合RoHS標準，滿足環(huán)保要求。
應用場景
照明領域
在照明系統(tǒng)中，F(xiàn)DB12N50TM可用于驅(qū)動LED燈或其他光源，其低導通電阻和良好的開關性能有助于提高照明系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。
不間斷電源（UPS）
UPS需要在市電中斷時迅速切換到備用電源，F(xiàn)DB12N50TM的快速開關特性和高耐壓能力使其能夠滿足UPS的要求，確保電源的穩(wěn)定供應。
AC - DC電源供應
在AC - DC電源轉(zhuǎn)換中，該MOSFET可用于功率因數(shù)校正（PFC）電路，提高電源的功率因數(shù)，減少電能損耗。
電氣特性與參數(shù)
最大額定值
| 符號 | 參數(shù) | FDB12N50TM | 單位 |
|---|---|---|---|
| (V_{DSS}) | 漏源電壓 | 500 | V |
| (V_{GSS}) | 柵源電壓 | ±30 | V |
| (I_{D}) | 連續(xù)漏極電流（(T_{C}=25^{circ}C)） | 11.5 | A |
| (I_{D}) | 連續(xù)漏極電流（(T_{C}=100^{circ}C)） | 6.9 | A |
| (I_{DM}) | 脈沖漏極電流 | 46 | A |
| (E_{AS}) | 單脈沖雪崩能量 | 456 | mJ |
| (I_{AR}) | 雪崩電流 | 11.5 | A |
| (E_{AR}) | 重復雪崩能量 | 16.7 | mJ |
| (dv/dt) | 峰值二極管恢復(dv/dt) | 4.5 | V/ns |
| (P_{D}) | 功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)） | 165 | W |
| (P_{D}) | 25°C以上降額 | 1.33 | W/°C |
| (T{J}, T{STG}) | 工作和存儲溫度范圍 | -55 to +150 | °C |
| (T_{L}) | 焊接時最大引腳溫度 | 300 | °C |
電氣特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (BV_{DSS}) | 漏源擊穿電壓 | (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V)，(T_{J}=25^{circ}C) | 500 | - | - | V |
| (Delta BV{DSS} / Delta T{J}) | 擊穿電壓溫度系數(shù) | (I_{D}=250mu A)，參考25°C | - | 0.66 | - | V/°C |
| (I_{DSS}) | 零柵壓漏極電流 | (V{DS}=500V)，(V{GS}=0V) | - | - | 1 | (mu A) |
| (I_{DSS}) | 零柵壓漏極電流 | (V{DS}=400V)，(T{C}=125^{circ}C) | - | - | 10 | (mu A) |
| (I_{GSS}) | 柵體泄漏電流 | (V{GS}=±30V)，(V{DS}=0V) | - | - | ±100 | nA |
| (V_{GS(th)}) | 柵閾值電壓 | (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250mu A) | 3.0 | - | 5.0 | V |
| (R_{DS(on)}) | 靜態(tài)漏源導通電阻 | (V{GS}=10V)，(I{D}=6A) | - | 0.55 | 0.65 | (Omega) |
| (g_{FS}) | 正向跨導 | (V{DS}=25V)，(I{D}=6A) | - | 11 | - | S |
| (C_{iss}) | 輸入電容 | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | - | 985 | 1315 | pF |
| (C_{oss}) | 輸出電容 | - | 140 | 190 | pF | |
| (C_{rss}) | 反向傳輸電容 | - | 12 | 17 | pF | |
| (Q_{g}) | 10V時總門極電荷 | (V{DS}=400V)，(I{D}=11.5A)，(V_{GS}=10V) | - | 22 | 30 | nC |
| (Q_{gs}) | 柵源門極電荷 | - | 6 | - | nC | |
| (Q_{gd}) | 柵漏“米勒”電荷 | - | 10 | - | nC | |
| (t_{d(on)}) | 導通延遲時間 | - | - | 25 | 60 | ns |
| (t_{r}) | 導通上升時間 | (V{DD}=250V)，(I{D}=11.5A) | - | 60 | 130 | ns |
| (t_{d(off)}) | 關斷延遲時間 | (R_{G}=25Omega) | - | 45 | 105 | ns |
| (t_{f}) | 關斷下降時間 | - | - | 35 | 85 | ns |
| (I_{S}) | 最大連續(xù)漏源二極管正向電流 | - | - | - | 11.5 | A |
| (I_{SM}) | 最大脈沖漏源二極管正向電流 | - | - | - | 46 | A |
| (V_{SD}) | 漏源二極管正向電壓 | (V{GS}=0V)，(I{SD}=11.5A) | - | - | 1.4 | V |
| (t_{rr}) | 反向恢復時間 | (V{GS}=0V)，(I{SD}=11.5A) | - | 370 | - | ns |
| (Q_{rr}) | 反向恢復電荷 | (dI_{F}/dt = 100A/mu s) | - | 3.8 | - | (mu C) |
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、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極電流和溫度的變化、電容特性、門極電荷特性、擊穿電壓隨溫度的變化、導通電阻隨溫度的變化、最大安全工作區(qū)、最大漏極電流隨殼溫的變化以及瞬態(tài)熱響應曲線等。這些曲線能幫助工程師更好地了解該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)，從而在設計中做出更合理的選擇。
設計注意事項
零件編號更改
如前文所述，由于Fairchild與ON Semiconductor的整合，要注意零件編號的變化，及時通過ON Semiconductor網(wǎng)站驗證更新后的編號。
應用限制
ON Semiconductor產(chǎn)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)療設備以及植入人體的設備。如果購買或使用這些產(chǎn)品用于未預期或未授權的應用，買方需承擔相應責任。
參數(shù)驗證
“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改變。所有工作參數(shù)，包括“典型值”，都必須由客戶的技術專家針對每個客戶應用進行驗證。
總結
FDB12N50TM N - Channel UniFET? MOSFET以其低導通電阻、低門極電荷、良好的開關性能和高雪崩能量強度等特性，在照明、UPS和AC - DC電源供應等領域有著廣泛的應用前景。電子工程師在設計過程中，應充分了解其各項特性和參數(shù)，結合實際應用需求，合理選擇和使用該MOSFET，同時注意整合帶來的零件編號變化以及應用限制等問題。大家在實際使用中是否遇到過類似MOSFET的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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