深入剖析 onsemi FDS3890 雙 N 溝道 MOSFET

在電子工程領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率器件，對 DC - DC 轉(zhuǎn)換器等電路的性能起著至關(guān)重要的作用。今天，我們就來深入了解 onsemi 公司推出的 FDS3890 雙 N 溝道 MOSFET。

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一、產(chǎn)品概述

FDS3890 是一款專門為提高 DC - DC 轉(zhuǎn)換器整體效率而設(shè)計(jì)的 N 溝道 MOSFET。無論是使用同步還是傳統(tǒng)開關(guān) PWM 控制器，它都能發(fā)揮出色的性能。與其他具有類似 (R_{DS(ON)}) 規(guī)格的 MOSFET 相比，F(xiàn)DS3890 具有更快的開關(guān)速度和更低的柵極電荷，這使得它在驅(qū)動時(shí)更加容易和安全，即使在非常高的頻率下也能保持良好的性能，從而提高 DC - DC 電源供應(yīng)設(shè)計(jì)的整體效率。

二、產(chǎn)品特性

2.1 電氣性能

• 電流和電壓額定值：能夠承受 4.7 A 的連續(xù)電流和 80 V 的漏源電壓，滿足多種應(yīng)用場景的需求。
• 導(dǎo)通電阻：在 (V{GS}=10 V) 時(shí)，(R{DS(ON)} = 44 mOmega)；在 (V{GS}=6 V) 時(shí)，(R{DS(ON)} = 50 mOmega)。較低的導(dǎo)通電阻有助于降低功率損耗，提高效率。

2.2 其他特性

• 快速開關(guān)速度：能夠快速響應(yīng)開關(guān)信號，減少開關(guān)損耗。
• 高性能溝槽技術(shù)：實(shí)現(xiàn)極低的 (R_{DS(ON)})，進(jìn)一步提高了效率。
• 高功率和電流處理能力：可以處理較大的功率和電流，適用于高功率應(yīng)用。
• 環(huán)保特性：無鉛和無鹵化物，符合環(huán)保要求。

三、絕對最大額定值

需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

四、熱特性

熱特性對于 MOSFET 的性能和可靠性至關(guān)重要。FDS3890 的熱阻 (R_{theta JA})（結(jié)到環(huán)境熱阻）在不同的安裝條件下有所不同：

• 當(dāng)安裝在 1 (in^{2}) 的 2 oz. 銅焊盤上時(shí)，(R_{theta JA}=78 °C/W)。
• 當(dāng)安裝在 0.04 (in^{2}) 的 2 oz. 銅焊盤上時(shí)，(R_{theta JA}=125 °C/W)。
• 當(dāng)安裝在最小焊盤上時(shí)，(R_{theta JA}=135 °C/W)。

五、電氣特性

5.1 雪崩特性

• 單脈沖漏源雪崩能量 (E{DSS}) 在 (V{DD}=40 V)，(I_{D}=4.7 A) 時(shí)，最大值為 175 mJ。
• 最大漏源雪崩電流 (I_{AR}) 最大值為 4.7 A。

5.2 關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (BV{DSS}) 在 (V{GS}=0 V)，(I_{D}=250 μA) 時(shí)為 80 V。
• 零柵壓漏極電流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=64 V)，(V_{GS}=0 V) 時(shí)，典型值為 1 μA。

5.3 導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 (V_{GS(th)}) 范圍為 2 - 4 V，典型值為 2.3 V。
• 導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 在不同條件下有不同的值，例如在 (V{GS}=10 V)，(I_{D}=4.7 A) 時(shí)，典型值為 34 mΩ，最大值為 50 mΩ。

5.4 動態(tài)特性

• 輸入電容 (C{iss}) 在 (V{DS}=40 V)，(V_{GS}=0 V)，(f = 1.0 MHz) 時(shí)，典型值為 1180 pF。
• 輸出電容 (C_{oss}) 典型值為 171 pF。
• 反向傳輸電容 (C_{rss}) 典型值為 50 pF。

5.5 開關(guān)特性

• 開啟延遲時(shí)間 (t{d(on)}) 在 (V{DD}=40 V)，(I_{D}=1 A) 時(shí)，典型值為 20 ns。
• 開啟上升時(shí)間 (t{r}) 在 (V{GS}=10 V)，(R_{GEN}=6 Omega) 時(shí)，典型值為 16 ns。

5.6 漏源二極管特性

• 最大連續(xù)漏源二極管正向電流 (I_{S}) 最大值為 1.3 A。
• 漏源二極管正向電壓 (V{SD}) 在 (V{GS}=0 V)，(I_{S}=1.3 A) 時(shí)，典型值為 0.74 V，最大值為 1.2 V。

六、典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，包括導(dǎo)通區(qū)域特性、導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻隨柵源電壓的變化、傳輸特性、體二極管正向電壓隨源電流和溫度的變化、柵極電荷特性、電容特性、最大安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散以及瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線對于工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)評估器件的性能非常有幫助。

七、總結(jié)

FDS3890 雙 N 溝道 MOSFET 憑借其出色的性能和特性，在 DC - DC 轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。它的快速開關(guān)速度、低導(dǎo)通電阻、高功率和電流處理能力以及良好的熱特性，使得它能夠提高電路的效率和可靠性。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的電路要求和工作條件，仔細(xì)評估和選擇合適的器件。你在使用 MOSFET 時(shí)有沒有遇到過一些特殊的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。