onsemi FDP20N50F/FDPF20N50FT MOSFET：高效開關(guān)的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率開關(guān)器件，其性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的效率和可靠性。今天要給大家介紹的是 onsemi 推出的 FDP20N50F/FDPF20N50FT N 溝道 MOSFET，它基于先進(jìn)的 UniFET 技術(shù)，具有出色的性能和廣泛的應(yīng)用前景。

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1. 技術(shù)背景與概述

1.1 UniFET 技術(shù)

UniFET MOSFET 是 onsemi 基于平面條紋和 DMOS 技術(shù)開發(fā)的高壓 MOSFET 家族。這項(xiàng)技術(shù)旨在降低導(dǎo)通電阻，提供更好的開關(guān)性能和更高的雪崩能量強(qiáng)度。對于需要高效功率轉(zhuǎn)換的應(yīng)用來說，這是一個(gè)非常重要的特性。

1.2 產(chǎn)品定位

FDP20N50F/FDPF20N50FT 特別針對開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，如功率因數(shù)校正（PFC）、平板顯示（FPD）電視電源、ATX 電源和電子燈鎮(zhèn)流器等。

2. 關(guān)鍵特性分析

2.1 低導(dǎo)通電阻

在 (V{GS}=10V)，(I{D}=10A) 的條件下，典型導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)}) 僅為 210 mΩ，最大為 260 mΩ。低導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET 的功耗更低，能夠有效提高系統(tǒng)效率。

2.2 低柵極電荷

典型柵極電荷僅為 50 nC，這使得 MOSFET 在開關(guān)過程中所需的驅(qū)動(dòng)能量更小，從而減少了開關(guān)損耗，提高了開關(guān)速度。

2.3 低 (C_{rss})

典型 (C{rss}) 為 27 pF，低 (C{rss}) 有助于降低米勒效應(yīng)的影響，提高開關(guān)的穩(wěn)定性和可靠性。

2.4 雪崩測試

該器件經(jīng)過 100% 雪崩測試，具有較高的雪崩能量強(qiáng)度，能夠承受瞬間的高能量沖擊，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

2.5 改善的 dv/dt 能力

dv/dt 能力得到了顯著改善，能夠更好地應(yīng)對電壓變化率，減少開關(guān)過程中的干擾和損壞風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 環(huán)保特性

這些器件是無鉛的，并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

3. 性能參數(shù)詳解

3.1 最大額定值

• 漏源電壓 (V_{DSS})： 500 V，能夠承受較高的電壓，適用于高壓應(yīng)用。
• 柵源電壓 (V_{GSS})： ±30 V，確保了柵極驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。
• 漏極電流 (I_{D})： 連續(xù)電流在 (T{C}=25^{circ}C) 時(shí)為 20 A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時(shí)為 12.9 A；脈沖電流 (I_{DM}) 為 80 A。
• 雪崩能量 (E_{AS})： 單脈沖雪崩能量為 1110 mJ，重復(fù)雪崩能量 (E_{AR}) 為 25 mJ。
• 功率耗散 (P_{D})： 在 (T_{C}=25^{circ}C) 時(shí)為 250 W，高于 25°C 時(shí)需降額使用。

  3.2 熱特性

• 結(jié)到殼熱阻 (R_{theta JC})： FDP20N50F 最大為 0.5 °C/W，F(xiàn)DPF20N50FT 最大為 3.3 °C/W。
• 殼到散熱器熱阻 (R_{theta CS})： 典型值為 0.5 °C/W。
• 結(jié)到環(huán)境熱阻 (R_{theta JA})： 最大為 62.5 °C/W。

  3.3 電氣特性

• 關(guān)斷特性： 漏源擊穿電壓 (B_{V DSS}) 為 500 V，擊穿電壓溫度系數(shù)為 0.7 V/°C。
• 導(dǎo)通特性： 柵極閾值電壓 (V{GS(th)}) 在 3.0 - 5.0 V 之間，靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=10V)，(I{D}=10A) 時(shí)為 0.22 - 0.26 Ω。
• 動(dòng)態(tài)特性： 輸入電容 (C{iss}) 為 2550 - 3390 pF，輸出電容 (C{oss}) 為 350 - 465 pF，反向傳輸電容 (C_{rss}) 為 27 - 40 pF。
• 開關(guān)特性： 導(dǎo)通延遲時(shí)間 (t{d(on)}) 為 45 - 100 ns，導(dǎo)通上升時(shí)間 (t{r}) 為 120 - 250 ns，關(guān)斷延遲時(shí)間 (t{d(off)}) 為 100 - 210 ns，關(guān)斷下降時(shí)間 (t{f}) 為 60 - 130 ns。
• 漏源二極管特性： 最大連續(xù)漏源二極管正向電流 (I{S}) 為 20 A，最大脈沖漏源二極管正向電流 (I{SM}) 為 80 A，漏源二極管正向電壓 (V{SD}) 在 (I{SD}=20A) 時(shí)最大為 1.5 V，反向恢復(fù)時(shí)間 (t{rr}) 為 154 ns，反向恢復(fù)電荷 (Q{rr}) 為 0.5 C。

4. 典型性能曲線

文檔中提供了一系列典型性能曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、傳輸特性、導(dǎo)通電阻變化、體二極管正向電壓變化、電容特性、柵極電荷特性、擊穿電壓變化、最大安全工作區(qū)和瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線直觀地展示了 MOSFET 在不同條件下的性能表現(xiàn)，對于工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和性能評估非常有幫助。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域

5.1 LCD/LED 電視

在電視電源中，F(xiàn)DP20N50F/FDPF20N50FT 能夠提供高效的功率轉(zhuǎn)換，減少功耗，提高電視的能源效率。

5.2 照明

適用于電子燈鎮(zhèn)流器，確保照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效節(jié)能。

5.3 不間斷電源（UPS）

在 UPS 中，MOSFET 的快速開關(guān)性能和高可靠性能夠保證電源的穩(wěn)定輸出，為重要設(shè)備提供可靠的電力支持。

5.4 AC - DC 電源

用于 AC - DC 電源轉(zhuǎn)換，提高電源的效率和穩(wěn)定性。

6. 封裝與訂購信息

6.1 封裝形式

FDP20N50F 采用 TO - 220 封裝，F(xiàn)DPF20N50FT 采用 TO - 220F 封裝。

6.2 訂購信息

兩種器件均以 1000 個(gè)/管的形式發(fā)貨。

7. 總結(jié)與思考

onsemi 的 FDP20N50F/FDPF20N50FT MOSFET 憑借其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷、高雪崩能量和良好的開關(guān)性能，成為開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用的理想選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合 MOSFET 的性能參數(shù)和典型曲線，合理選擇器件，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢。同時(shí)，也要注意器件的最大額定值，避免因超過極限參數(shù)而導(dǎo)致器件損壞。大家在使用這款 MOSFET 時(shí)，有沒有遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評論區(qū)分享。