探索 onsemi FCH104N60F MOSFET：高性能與可靠性的完美結(jié)合

在電子工程領(lǐng)域，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）是電源管理和開(kāi)關(guān)電路中不可或缺的關(guān)鍵元件。今天，我們將深入探討 onsemi 公司推出的 FCH104N60F N 溝道 SUPERFET II FRFET MOSFET，了解其特點(diǎn)、性能和應(yīng)用。

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一、產(chǎn)品概述

FCH104N60F 屬于 onsemi 的 SUPERFET II 系列，這是全新的高壓超結(jié)（SJ）MOSFET 家族，采用了電荷平衡技術(shù)，具備出色的低導(dǎo)通電阻和低柵極電荷性能。該技術(shù)旨在最大程度減少傳導(dǎo)損耗，提供卓越的開(kāi)關(guān)性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。因此，F(xiàn)CH104N60F 非常適合用于各種開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用，如功率因數(shù)校正（PFC）、服務(wù)器/電信電源、平板電視電源、ATX 電源和工業(yè)電源等。此外，其優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能能夠去除額外的元件，提高系統(tǒng)的可靠性。

二、產(chǎn)品特性

1. 電氣性能

• 耐壓與電流：在 (T_J = 150^{circ}C) 時(shí)，耐壓可達(dá) 650V；連續(xù)漏極電流在 (T_C = 25^{circ}C) 時(shí)為 37A，(T_C = 100^{circ}C) 時(shí)為 24A，脈沖漏極電流可達(dá) 111A。
• 導(dǎo)通電阻：典型 (R_{DS(on)} = 98 mOmega)，最大為 104 mΩ，低導(dǎo)通電阻有助于降低功率損耗。
• 柵極電荷：超低柵極電荷，典型 (Q_g = 107 nC)，能夠減少開(kāi)關(guān)損耗，提高開(kāi)關(guān)速度。
• 輸出電容：低有效輸出電容，典型 (C_{oss(eff.)} = 109 pF)，有助于降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中的能量損耗。

2. 其他特性

• 雪崩測(cè)試：經(jīng)過(guò) 100% 雪崩測(cè)試，保證了產(chǎn)品在雪崩狀態(tài)下的可靠性。
• 環(huán)保特性：該器件無(wú)鉛、無(wú)鹵，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

三、絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

四、電氣特性

1. 關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓：在 (V_{GS} = 0 V)，(I_D = 10 mA)，(T_J = 25^{circ}C) 時(shí)為 600V；(T_J = 150^{circ}C) 時(shí)為 650V。
• 零柵壓漏極電流：在 (V{DS} = 600 V)，(V{GS} = 0 V) 時(shí)為 10 μA；(V{DS} = 480 V)，(V{GS} = 0 V)，(T_C = 125^{circ}C) 時(shí)為 -16 μA。
• 柵體泄漏電流：在 (V{GS} = ±20 V)，(V{DS} = 0 V) 時(shí)為 ±100 nA。

2. 導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓：在 (V{GS} = V{DS})，(I_D = 250 μA) 時(shí)為 3 - 5V。
• 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻：在 (V_{GS} = 10 V)，(I_D = 18.5 A) 時(shí)，典型值為 98 mΩ，最大值為 104 mΩ。
• 正向跨導(dǎo)：在 (V_{DS} = 20 V)，(I_D = 18.5 A) 時(shí)為 47 S。

3. 動(dòng)態(tài)特性

• 輸入電容：在 (V{DS} = 100 V)，(V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 時(shí)，典型值為 4475 pF，最大值為 5950 pF。
• 輸出電容：在 (V{DS} = 380 V)，(V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 時(shí)為 75 pF。
• 反向傳輸電容：典型值為 1.5 pF，最大值為 2.5 pF。
• 有效輸出電容：在 (V{DS}) 從 0V 到 480V，(V{GS} = 0 V) 時(shí)為 109 pF。
• 總柵極電荷：在 (V_{DS} = 380 V)，(ID = 18.5 A)，(V{GS} = 10 V) 時(shí)，典型值為 107 nC，最大值為 139 nC。

4. 開(kāi)關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間：在 (V_{DD} = 380 V)，(ID = 18.5 A)，(V{GS} = 10 V)，(R_G = 4.7 Ω) 時(shí)，典型值為 34 ns，最大值為 78 ns。
• 導(dǎo)通上升時(shí)間：典型值為 24 ns，最大值為 58 ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間：典型值為 98 ns，最大值為 206 ns。
• 關(guān)斷下降時(shí)間：典型值為 5 ns，最大值為 20 ns。

5. 漏源二極管特性

• 最大脈沖源電流：(I_{SM} = 111 A)。
• 反向恢復(fù)時(shí)間：在 (V{GS} = 0 V)，(I{SD} = 18.5 A) 時(shí)為 144 ns。
• 反向恢復(fù)電荷：為 0.91 μC。

五、典型性能特性

文檔中給出了多個(gè)典型性能特性曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、傳輸特性、導(dǎo)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、擊穿電壓隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、最大安全工作區(qū)、最大漏極電流隨外殼溫度的變化、(E_{oss}) 隨漏極源電壓的變化以及瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，為電路設(shè)計(jì)提供參考。

六、封裝與訂購(gòu)信息

FCH104N60F 采用 TO - 247 封裝，包裝方式為管裝，每管 30 個(gè)。具體的訂購(gòu)和發(fā)貨信息可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)第 2 頁(yè)。

七、應(yīng)用領(lǐng)域

FCH104N60F 適用于多種電源應(yīng)用，包括：

• 電信/服務(wù)器電源：滿足高效、可靠的電源需求。
• 工業(yè)電源：為工業(yè)設(shè)備提供穩(wěn)定的電力支持。
• 電動(dòng)汽車充電器：在電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
• 不間斷電源（UPS）/太陽(yáng)能電源：保障電源的穩(wěn)定性和可靠性。

八、總結(jié)

onsemi 的 FCH104N60F MOSFET 憑借其出色的性能和可靠性，在開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷和優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能，能夠有效降低功率損耗，提高系統(tǒng)效率和可靠性。工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求參考其電氣特性和典型性能曲線，合理選擇和使用該器件。你在使用類似 MOSFET 器件時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。