Onsemi FCA20N60F MOSFET：高性能開(kāi)關(guān)電源的理想之選
Onsemi FCA20N60F MOSFET：高性能開(kāi)關(guān)電源的理想之選
在電子工程師的日常工作中，MOSFET 是不可或缺的關(guān)鍵元件，尤其是在開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域。今天，我們就來(lái)深入了解一下 Onsemi 的 FCA20N60F MOSFET，看看它有哪些獨(dú)特的性能和優(yōu)勢(shì)。
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一、產(chǎn)品概述
FCA20N60F 是 Onsemi 推出的一款 N 溝道 SUPERFET MOSFET，屬于該公司第一代高壓超結(jié)（SJ）MOSFET 家族。它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，能夠有效降低傳導(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，這款 MOSFET 非常適合用于功率因數(shù)校正（PFC）、服務(wù)器/電信電源、平板電視電源、ATX 電源以及工業(yè)電源等開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用。此外，其優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能可以減少額外的組件，提高系統(tǒng)的可靠性。
二、產(chǎn)品特性
1. 高耐壓與低電阻
- 該 MOSFET 的漏源擊穿電壓（BVDSS）在 (T{J}=25^{circ}C) 時(shí)為 600V，在 (T{J}=150^{circ}C) 時(shí)可達(dá) 650V，能夠承受較高的電壓。
- 典型的導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 為 150mΩ，最大為 190mΩ（在 (V{GS}=10V)，(I_{D}=10A) 條件下），低導(dǎo)通電阻有助于降低功率損耗，提高電源效率。
2. 快速恢復(fù)時(shí)間
其體二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 (T_{rr}) 典型值為 160ns，能夠快速完成反向恢復(fù)過(guò)程，減少開(kāi)關(guān)損耗，提高開(kāi)關(guān)頻率。
3. 超低柵極電荷
典型的總柵極電荷 (Qg) 為 75nC，低柵極電荷意味著在開(kāi)關(guān)過(guò)程中所需的驅(qū)動(dòng)能量較小，能夠降低驅(qū)動(dòng)電路的功耗，提高開(kāi)關(guān)速度。
4. 低有效輸出電容
典型的有效輸出電容 (C_{oss(eff.)}) 為 165pF，低輸出電容可以減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的能量損耗，提高開(kāi)關(guān)效率。
5. 其他特性
該 MOSFET 經(jīng)過(guò) 100% 雪崩測(cè)試，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的可靠性和環(huán)保性能。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 顯示設(shè)備電源
適用于 LCD / LED / PDP 電視的電源，能夠?yàn)轱@示設(shè)備提供穩(wěn)定、高效的電源供應(yīng)。
2. 太陽(yáng)能逆變器
在太陽(yáng)能逆變器中，F(xiàn)CA20N60F 可以實(shí)現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換，提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的效率。
3. AC - DC 電源供應(yīng)
廣泛應(yīng)用于各種 AC - DC 電源供應(yīng)器中，為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電源。
四、電氣參數(shù)
1. 極限參數(shù)
| 參數(shù) | 條件 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 重復(fù)雪崩能量（EAS） | 注 1 | 20.8 | mJ |
| 峰值二極管恢復(fù) dv/dt | 注 3 | 50 | V/ns |
| 功率損耗（PD） | (T_{C}=25^{circ}C) | 208 | W |
| 25°C 以上降額系數(shù) | 1.67 | W/°C | |
| 工作和存儲(chǔ)溫度范圍（(T{J})，(T{STG})） | - 55 至 + 150 | °C | |
| 焊接時(shí)最大引腳溫度（距外殼 1/8”，5 秒） | 300 | °C |
2. 靜態(tài)特性
| 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 柵極閾值電壓（(V_{GS(th)})） | (V{DS}=V{GS})，(I_{D}=250mu A) | 3.0 | - | 5.0 | V |
| 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻（(R_{DS(on)})） | (V{GS}=10V)，(I{D}=10A) | - | 0.15 | 0.19 | Ω |
| 正向跨導(dǎo)（(g_{FS})） | (V{DS}=40V)，(I{D}=10A) | - | 17 | - | S |
3. 動(dòng)態(tài)特性
| 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電容（(C_{iss})） | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) | - | 2370 | 3080 | pF |
| 輸出電容（(C_{oss})） | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) | - | 1280 | 1665 | pF |
| 反向傳輸電容（(C_{rss})） | (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) | - | 95 | - | pF |
| 輸出電容（(C_{oss})） | (V{DS}=480V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) | - | 65 | 85 | pF |
| 有效輸出電容（(C_{oss(eff.)})） | (V{DS}=0) 至 400V，(V{GS}=0V) | - | 165 | - | pF |
4. 開(kāi)關(guān)特性
| 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 導(dǎo)通延遲時(shí)間（(t_{d(on)})） | (V{DD}=300V)，(I{D}=20A)，(R_{G}=25Ω)（注 4） | - | 62 | 135 | ns |
| 導(dǎo)通上升時(shí)間（(t_{r})） | (V{DD}=300V)，(I{D}=20A)，(R_{G}=25Ω)（注 4） | - | 140 | 290 | ns |
| 關(guān)斷延遲時(shí)間（(t_{d(off)})） | (V{DD}=300V)，(I{D}=20A)，(R_{G}=25Ω)（注 4） | - | 230 | 470 | ns |
| 關(guān)斷下降時(shí)間（(t_{f})） | (V{DD}=300V)，(I{D}=20A)，(R_{G}=25Ω)（注 4） | - | 65 | 140 | ns |
| 總柵極電荷（(Q_{g})） | (V{DS}=480V)，(I{D}=20A)，(V_{GS}=10V)（注 4） | 75 | - | 98 | nC |
| 柵源電荷（(Q_{gs})） | (V{DS}=480V)，(I{D}=20A)，(V_{GS}=10V)（注 4） | - | 13.5 | 18 | nC |
| 柵漏電荷（(Q_{gd})） | (V{DS}=480V)，(I{D}=20A)，(V_{GS}=10V)（注 4） | - | 36 | - | nC |
5. 漏源二極管特性
| 參數(shù) | 條件 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 最大連續(xù)漏源二極管正向電流（(I_{S})） | 20 | A | |
| 最大脈沖漏源二極管正向電流（(I_{SM})） | 60 | A | |
| 漏源二極管正向電壓（(V_{SD})） | (V{GS}=0V)，(I{S}=20A) | 1.4 | V |
| 反向恢復(fù)時(shí)間（(t_{rr})） | (V{GS}=0V)，(I{S}=20A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) | 160 | ns |
| 反向恢復(fù)電荷（(Q_{rr})） | 1.1 | (mu C) |
五、典型性能特性
文檔中提供了多個(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極電流和溫度的變化、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)、最大漏極電流隨管殼溫度的變化以及瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解 MOSFET 在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行合理的電路設(shè)計(jì)。
六、封裝與訂購(gòu)信息
FCA20N60F 采用 TO - 3P - 3LD（無(wú)鉛）封裝，每管裝 450 個(gè)。這種封裝具有良好的散熱性能，能夠保證 MOSFET 在工作過(guò)程中有效地散熱，提高其可靠性和穩(wěn)定性。
七、總結(jié)
Onsemi 的 FCA20N60F MOSFET 憑借其出色的性能和特性，在開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢(shì)。它的高耐壓、低電阻、快速恢復(fù)時(shí)間、超低柵極電荷和低有效輸出電容等特點(diǎn)，能夠滿足各種開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，其優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能和經(jīng)過(guò) 100% 雪崩測(cè)試的可靠性，也為系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供了保障。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源電路時(shí)，不妨考慮一下 FCA20N60F MOSFET，相信它會(huì)給你的設(shè)計(jì)帶來(lái)意想不到的效果。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒(méi)有遇到過(guò)類似 MOSFET 的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。
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