Onsemi FDMS2572 N 溝道 MOSFET 器件深度解析

在電子工程師的日常工作中，MOSFET 是電路設(shè)計(jì)里極為關(guān)鍵的元件。今天，我們就來深入剖析 Onsemi 公司的 FDMS2572 這款 N 溝道 MOSFET 器件，探討它的特性、參數(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、器件概述

FDMS2572 屬于 UltraFET 系列 N 溝道 MOSFET，具備諸多出色特性，能在功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)卓越效率。它針對(duì)低導(dǎo)通電阻（rDS(on)）、低等效串聯(lián)電阻（ESR）、低總柵極電荷和米勒柵極電荷進(jìn)行了優(yōu)化，非常適合高頻 DC - DC 轉(zhuǎn)換器。

二、關(guān)鍵特性

2.1 導(dǎo)通電阻特性

• 在 $V{GS}=10V$，$I{D}=4.5A$ 時(shí)，最大 $r{DS(on)} = 47mOmega$；在 $V{GS}=6V$，$I{D}=4.5A$ 時(shí)，最大 $r{DS(on)} = 53mOmega$。低導(dǎo)通電阻有助于降低功率損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。

  2.2 低米勒電荷

  低米勒電荷特性使得器件在高頻工作時(shí)能減少開關(guān)損耗，提升高頻效率。

  2.3 UIS 能力

  具備單脈沖和重復(fù)脈沖的非鉗位感性開關(guān)（UIS）能力，增強(qiáng)了器件的可靠性和穩(wěn)定性。

  2.4 環(huán)保特性

  該器件為無鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 分布式電源架構(gòu)和電壓調(diào)節(jié)模塊（VRMs）

在分布式電源架構(gòu)中，F(xiàn)DMS2572 可作為關(guān)鍵的功率開關(guān)，實(shí)現(xiàn)高效的電源分配和轉(zhuǎn)換。

3.2 24V 和 48V 系統(tǒng)的主開關(guān)

對(duì)于 24V 和 48V 系統(tǒng)，它能可靠地控制電源的通斷，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 高壓同步整流

在高壓同步整流應(yīng)用中，其低導(dǎo)通電阻和快速開關(guān)特性可有效提高整流效率。

四、電氣參數(shù)

4.1 最大額定值

4.2 電氣特性

4.2.1 關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 $B{V{DSS}}$：在 $I{D}=250mu A$，$V{GS}=0V$ 時(shí)為 150V。
• 擊穿電壓溫度系數(shù) $frac{Delta B{V{DSS}}}{Delta T{J}}$：在 $I{D}=250mu A$，參考溫度 25°C 時(shí)為 180mV/°C。
• 零柵壓漏極電流 $I{DSS}$：在 $V{DS}=120V$，$V_{GS}=0V$ 時(shí)為 1μA。
• 柵源泄漏電流 $I{GSS}$：在 $V{GS}= + 20V$，$V_{DS}=0V$ 時(shí)為 +100nA。

4.2.2 導(dǎo)通特性

• 柵源閾值電壓 $V{GS(th)}$：在 $V{GS}=V{DS}$，$I{D}=250mu A$ 時(shí)，最小值為 2V，典型值為 3V，最大值為 4V。
• 柵源閾值電壓溫度系數(shù)： - 9.8mV/°C。
• 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 $r{DS(on)}$：在不同條件下有不同取值，如 $V{GS}=10V$，$I_{D}=4.5A$ 時(shí)，典型值為 36mΩ，最大值為 47mΩ。

4.2.3 動(dòng)態(tài)特性

• 輸入電容 $C{iss}$：在 $V{DS}=75V$，$V_{GS}=0V$，$f = 1MHz$ 時(shí)為 2610pF。
• 輸出電容 $C_{oss}$：典型值為 130 - 175pF。
• 反向傳輸電容 $C_{rss}$：典型值為 30 - 45pF。
• 柵極電阻 $R_{g}$：典型值為 0.1 - 2.6Ω。

4.2.4 開關(guān)特性

• 開啟延遲時(shí)間 $t_{d(on)}$：典型值為 11 - 20ns。
• 上升時(shí)間 $t_{r}$：典型值為 8 - 16ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間 $t_{d(off)}$：典型值為 38ns。
• 下降時(shí)間 $t_{f}$：典型值為 31 - 50ns。
• 總柵極電荷 $Q{g(TOT)}$：在 $V{GS}$ 從 0V 到 10V，$V{DD}=75V$，$I{D}=4.5A$ 時(shí)，典型值為 31 - 43nC。

4.2.5 漏源二極管特性

• 源漏二極管正向電壓：在 $V{GS}=0V$，$I{S}=2.2A$ 時(shí)給出相關(guān)特性。
• 反向恢復(fù)電荷：典型值為 130 - 195nC。

五、典型特性曲線

FDMS2572 的典型特性曲線直觀地展示了其在不同條件下的性能表現(xiàn)，例如：

5.1 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線

展示了不同柵源電壓下，漏極電流與漏源電壓的關(guān)系，有助于工程師了解器件在導(dǎo)通狀態(tài)下的工作特性。

5.2 歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵源電壓的關(guān)系曲線

可以清晰看到導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵源電壓的變化情況，為電路設(shè)計(jì)中的功率損耗計(jì)算提供參考。

5.3 歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系曲線

反映了導(dǎo)通電阻隨結(jié)溫的變化趨勢(shì)，對(duì)于考慮器件在不同溫度環(huán)境下的性能穩(wěn)定性非常重要。

六、封裝與訂購信息

6.1 封裝

采用 WDFN8 5x6，1.27P 封裝，這種封裝具有一定的散熱和電氣性能優(yōu)勢(shì)。

6.2 訂購信息

每盤 3000 個(gè)，采用帶盤包裝。詳細(xì)的帶盤規(guī)格可參考相關(guān)手冊(cè)。

七、總結(jié)

FDMS2572 作為一款高性能的 N 溝道 MOSFET，憑借其低導(dǎo)通電阻、低米勒電荷、UIS 能力等特性，在高頻功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。電子工程師在設(shè)計(jì)分布式電源架構(gòu)、24V 和 48V 系統(tǒng)主開關(guān)以及高壓同步整流等電路時(shí)，可以充分考慮這款器件。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要根據(jù)具體的電路要求和工作條件，對(duì)器件的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估和驗(yàn)證，以確保電路的性能和可靠性。大家在使用這款器件的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。