FDD16AN08A0 - N 溝道 PowerTrench? MOSFET 深度剖析

在電子工程領(lǐng)域，功率 MOSFET 是極為關(guān)鍵的元件，廣泛應(yīng)用于各類電路設(shè)計(jì)中。今天，我們就來(lái)深入了解一下 FDD16AN08A0 這款 N 溝道 PowerTrench? MOSFET，它有著怎樣的特點(diǎn)、參數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景呢？

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一、公司背景與注意事項(xiàng)

Fairchild 現(xiàn)已成為 ON Semiconductor 的一部分。由于系統(tǒng)集成需求，部分 Fairchild 可訂購(gòu)的零件編號(hào)需要更改，原編號(hào)中的下劃線（_）將改為破折號(hào)（-）。大家可訪問(wèn) ON Semiconductor 網(wǎng)站（www.onsemi.com）核實(shí)更新后的器件編號(hào)。同時(shí)，ON Semiconductor 對(duì)產(chǎn)品相關(guān)事宜有諸多聲明，比如產(chǎn)品變更無(wú)需另行通知，不承擔(dān)產(chǎn)品應(yīng)用或使用產(chǎn)生的責(zé)任等，大家在使用時(shí)一定要仔細(xì)閱讀相關(guān)說(shuō)明。

二、FDD16AN08A0 基本信息

1. 產(chǎn)品特性

FDD16AN08A0 曾是開(kāi)發(fā)型號(hào) 82660，它具有以下顯著特性：

• 75V、50A、16mΩ 的 N 溝道 PowerTrench? MOSFET。
• 在 VGS = 10V，ID = 50A 時(shí)，RDS(on) 典型值為 13mΩ。
• 在 VGS = 10V 時(shí)，QG(tot) 典型值為 31nC。
• 低米勒電荷。
• 低 Qrr 體二極管。
• 具備單脈沖和重復(fù)脈沖的 UIS 能力。

2. 應(yīng)用場(chǎng)景

該 MOSFET 適用于多種電路，如電池保護(hù)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和不間斷電源、同步整流等。

三、產(chǎn)品參數(shù)

1. 最大額定值

• 電壓參數(shù)：漏源電壓 VDSS 為 75V，柵源電壓 VGS 為 ±20V。
• 電流參數(shù)：連續(xù)漏極電流在不同條件下有不同值，如 TC < 79°C，VGS = 10V 時(shí)為 50A；Tamb = 25°C，VGS = 10V，RθJA = 52°C/W 時(shí)為 9A；脈沖電流如圖 4 所示。
• 其他參數(shù)：?jiǎn)蚊}沖雪崩能量 EAS 為 95mJ，功率耗散 PD 為 135W，在 25°C 以上需按 0.9°C/W 降額，工作和存儲(chǔ)溫度范圍為 -55 至 175°C。

2. 電氣特性

• 關(guān)斷特性：包括漏源擊穿電壓 BVDSS、零柵壓漏極電流 IDSS、柵源泄漏電流 IGSS 等。
• 導(dǎo)通特性：如柵源閾值電壓 VGS(TH)、漏源導(dǎo)通電阻 rDS(ON) 等。
• 動(dòng)態(tài)特性：涵蓋輸入電容 CISS、輸出電容 COSS、反向傳輸電容 CRSS、總柵極電荷 Qg(TOT) 等。
• 開(kāi)關(guān)特性：如導(dǎo)通時(shí)間 tON、導(dǎo)通延遲時(shí)間 td(ON)、上升時(shí)間 tr、關(guān)斷延遲時(shí)間 td(OFF)、下降時(shí)間 tf、關(guān)斷時(shí)間 tOFF 等。
• 漏源二極管特性：源漏二極管電壓 VSD、反向恢復(fù)時(shí)間 trr、反向恢復(fù)電荷 QRR 等。

四、典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，這些曲線對(duì)于工程師理解和使用該 MOSFET 至關(guān)重要。

• 功率耗散與環(huán)境溫度關(guān)系：從圖 1 可以看出歸一化功率耗散與環(huán)境溫度的關(guān)系，有助于我們?cè)诓煌h(huán)境溫度下合理設(shè)計(jì)電路，避免功率耗散過(guò)大導(dǎo)致器件損壞。
• 最大連續(xù)漏極電流與殼溫關(guān)系：圖 2 展示了最大連續(xù)漏極電流隨殼溫的變化情況，這對(duì)于確定器件在不同溫度下的工作電流范圍非常有幫助。
• 瞬態(tài)熱阻抗與脈沖持續(xù)時(shí)間關(guān)系：圖 3 體現(xiàn)了歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗與矩形脈沖持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，在脈沖應(yīng)用場(chǎng)景中，我們可以根據(jù)此曲線評(píng)估器件的熱性能。
• 峰值電流能力與脈沖寬度關(guān)系：圖 4 給出了峰值電流能力與脈沖寬度的關(guān)系，讓我們了解器件在不同脈沖寬度下的峰值電流承受能力。

五、測(cè)試電路與波形

文檔中提供了多種測(cè)試電路和波形，如未鉗位能量測(cè)試電路、柵極電荷測(cè)試電路、開(kāi)關(guān)時(shí)間測(cè)試電路等，以及相應(yīng)的波形圖。這些測(cè)試電路和波形有助于工程師驗(yàn)證器件的性能，確保其在實(shí)際應(yīng)用中能夠正常工作。

六、熱阻與安裝焊盤(pán)面積關(guān)系

在使用表面貼裝器件時(shí)，安裝焊盤(pán)面積等因素會(huì)對(duì)器件的電流和最大功率耗散額定值產(chǎn)生顯著影響。文檔給出了熱阻 RθJA 與頂部銅面積的關(guān)系曲線（圖 21），并提供了計(jì)算公式：

• 面積為平方英寸時(shí)：(R_{theta J A}=33.32+frac{23.84}{(0.268+ Area )})
• 面積為平方厘米時(shí)：(R_{theta J A}=33.32+frac{154}{(1.73+ Area )})

通過(guò)這些公式和曲線，工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的安裝焊盤(pán)面積，準(zhǔn)確計(jì)算器件的熱阻，從而合理設(shè)計(jì)散熱方案。

七、電氣與熱模型

文檔提供了 PSPICE、SABER 電氣模型以及 SPICE、SABER 熱模型。這些模型對(duì)于電路仿真非常有用，工程師可以利用這些模型在設(shè)計(jì)階段對(duì)電路進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)器件的性能，優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。

八、機(jī)械尺寸與包裝

FDD16AN08A0 采用 TO - 252 3L（DPAK）封裝，文檔給出了詳細(xì)的機(jī)械尺寸圖和封裝圖紙。同時(shí)，提醒大家圖紙可能會(huì)隨時(shí)更改，如需最新版本可訪問(wèn) Fairchild Semiconductor 的在線包裝區(qū)域。

九、商標(biāo)與相關(guān)政策

文檔列出了 Fairchild Semiconductor 的眾多商標(biāo)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品變更、免責(zé)聲明、生命支持政策、反假冒政策以及產(chǎn)品狀態(tài)定義等內(nèi)容。這些信息對(duì)于工程師了解產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定和使用限制非常重要。

綜上所述，F(xiàn)DD16AN08A0 是一款性能優(yōu)良的 N 溝道 PowerTrench? MOSFET，在多種應(yīng)用場(chǎng)景中都能發(fā)揮重要作用。工程師在使用該器件時(shí)，需要充分了解其各項(xiàng)參數(shù)、特性和相關(guān)政策，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)類似 MOSFET 的應(yīng)用難題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。