onsemi FDP51N25與FDPF51N25 MOSFET深度解析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，MOSFET是不可或缺的關(guān)鍵元件。今天，我們將深入探討安森美（onsemi）的兩款N溝道MOSFET——FDP51N25和FDPF51N25，看看它們?cè)谛阅?、特性和?yīng)用方面有哪些獨(dú)特之處。

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產(chǎn)品概述

FDP51N25和FDPF51N25屬于安森美的UniFET MOSFET系列，這是基于平面條紋和DMOS技術(shù)的高壓MOSFET家族。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是降低導(dǎo)通電阻，提供更好的開(kāi)關(guān)性能和更高的雪崩能量強(qiáng)度。該系列適用于多種開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用，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。

關(guān)鍵特性

低導(dǎo)通電阻

當(dāng)(V{GS}=10V)，(I{D}=25.5A)時(shí)，典型導(dǎo)通電阻(R_{DS(on)})為(48mΩ)。較低的導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET的功率損耗更小，能夠提高電源轉(zhuǎn)換效率，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)器件使用壽命。

低柵極電荷

典型柵極電荷為(55nC)。低柵極電荷可以降低驅(qū)動(dòng)電路的功耗，提高開(kāi)關(guān)速度，減少開(kāi)關(guān)損耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。

低寄生電容

反向傳輸電容(C_{rss})典型值為(63pF)。低寄生電容有助于減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的振蕩和過(guò)沖，提高開(kāi)關(guān)的穩(wěn)定性和可靠性。

電氣參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

電氣特性

• 關(guān)斷特性：漏源擊穿電壓(B{VDS})為(250V)，擊穿電壓溫度系數(shù)為(0.25V/^{circ}C)，零柵壓漏極電流(I{DSS})在不同條件下有不同取值。
• 導(dǎo)通特性：柵極閾值電壓(V{GS(th)})范圍為(3.0 - 5.0V)，靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻(R{DS(on)})在(V{GS}=10V)，(I{D}=25.5A)時(shí)，典型值為(0.048Ω)，最大值為(0.060Ω)。
• 動(dòng)態(tài)特性：輸入電容(C{iss})、輸出電容(C{oss})和反向傳輸電容(C_{rss})在不同條件下有相應(yīng)的典型值和最大值。
• 開(kāi)關(guān)特性：包括開(kāi)啟延遲時(shí)間(t{d(on)})、開(kāi)啟上升時(shí)間(t{r})、關(guān)斷延遲時(shí)間(t{d(off)})和關(guān)斷下降時(shí)間(t{f})等參數(shù)。
• 漏源二極管特性：最大連續(xù)漏源二極管正向電流(I{S})為(51A)，最大脈沖漏源二極管正向電流(I{SM})為(204A)，漏源二極管正向電壓(V{SD})為(1.4V)，反向恢復(fù)時(shí)間(t{rr})為(178ns)，反向恢復(fù)電荷(Q_{rr})為(4.0C)。

典型性能曲線

文檔中給出了多個(gè)典型性能曲線，這些曲線直觀地展示了MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)。

• 導(dǎo)通區(qū)域特性：展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關(guān)系。
• 傳輸特性：體現(xiàn)了漏極電流與柵源電壓的關(guān)系，以及不同溫度對(duì)其的影響。
• 導(dǎo)通電阻變化特性：反映了導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵源電壓的變化情況。
• 體二極管正向電壓變化特性：展示了體二極管正向電壓隨源電流和溫度的變化。
• 電容特性：呈現(xiàn)了輸入電容、輸出電容和反向傳輸電容隨漏源電壓的變化。
• 柵極電荷特性：顯示了總柵極電荷與不同漏源電壓的關(guān)系。
• 擊穿電壓變化特性：體現(xiàn)了漏源擊穿電壓隨結(jié)溫的變化。
• 導(dǎo)通電阻變化特性（溫度）：展示了導(dǎo)通電阻隨結(jié)溫的變化。
• 最大安全工作區(qū)：明確了MOSFET在不同條件下的安全工作范圍。
• 瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線：反映了器件在不同脈沖持續(xù)時(shí)間下的熱響應(yīng)特性。

應(yīng)用領(lǐng)域

• PDP TV：在等離子電視的電源系統(tǒng)中，需要高效的功率轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)性能，F(xiàn)DP51N25和FDPF51N25的低導(dǎo)通電阻和良好的開(kāi)關(guān)特性能夠滿足其需求。
• 照明：在電子燈鎮(zhèn)流器等照明應(yīng)用中，這些MOSFET可以提高電源效率，減少能量損耗。
• 不間斷電源（UPS）：為UPS系統(tǒng)提供可靠的功率轉(zhuǎn)換，確保在市電中斷時(shí)能夠及時(shí)為設(shè)備供電。
• AC - DC電源：用于各種AC - DC電源轉(zhuǎn)換器，提高電源的性能和可靠性。

封裝與訂購(gòu)信息

封裝

FDP51N25采用TO - 220 - 3LD CASE 340AT封裝，F(xiàn)DPF51N25采用TO - 220 Fullpack, 3 - Lead / TO - 220F - 3SG CASE 221AT封裝。不同的封裝形式適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和安裝需求。

訂購(gòu)信息

兩款產(chǎn)品均以1000個(gè)單位/管的形式發(fā)貨，具體的詳細(xì)訂購(gòu)和發(fā)貨信息可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)第9頁(yè)。

總結(jié)

FDP51N25和FDPF51N25 MOSFET憑借其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷和低寄生電容等特性，在開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求和性能要求，合理選擇這兩款MOSFET，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源轉(zhuǎn)換。同時(shí)，在使用過(guò)程中，務(wù)必注意其絕對(duì)最大額定值，避免因超出限制而損壞器件。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類似的MOSFET呢？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。