FCD380N60E：N沟道SuperFET® II易驱动MOSFET的深度解析

一、公司背景与产品编号变更

飞兆半导体（Fairchild）现已成为安森美半导体（ON Semiconductor）的一部分。在产品整合过程中，部分飞兆可订购的零件编号需要更改以符合安森美半导体的系统要求。由于安森美的产品管理系统无法处理带有下划线（_）的零件命名，飞兆零件编号中的下划线将改为破折号（-）。大家可通过安森美半导体网站（www.onsemi.com）核实更新后的器件编号。

文件下载：FCD380N60ECN-D.pdf

二、FCD380N60E产品概述

产品特性

FCD380N60E是一款N沟道SuperFET® II易驱动MOSFET，具备以下突出特性：

1. 高耐压：在 (T_{J}=150^{circ} C) 时，耐压可达650V，漏极 - 源极电压额定值为600V。
2. 低导通电阻：典型值 (R_{D S(o n)}=320 ~m Omega)，有助于降低导通损耗。
3. 低栅极电荷：典型值 (Q_{g}=34 nC)，可实现快速开关，减少开关损耗。
4. 低有效输出电容：典型值 (C_{oss(eff.) }=97 pF)，有利于提高开关速度和效率。
5. 雪崩测试：100%经过雪崩测试，具备良好的可靠性和抗雪崩能力。
6. 集成栅极电阻：简化设计，提高稳定性。
7. 环保标准：符合RoHS标准，满足环保要求。

产品描述

SuperFET® II MOSFET是飞兆半导体利用电荷平衡技术开发的全新高压超级结（SJ）MOSFET系列产品。该技术旨在最小化导通损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt额定值和更高的雪崩能量。以“E”作为后缀的易驱动系列，上升和下降时间略慢，有助于控制EMI问题，使设计更简单。对于对开关速度要求极高且开关损耗需尽可能低的应用，可考虑使用SuperFET II MOSFET系列。

三、产品参数

绝对最大额定值

符号	参数	FCD380N60E	单位
(V_{DSS})	漏极 - 源极电压	600	V
(V_{GSS})	栅极 - 源极电压（DC）	±20	V
(V_{GSS})	栅极 - 源极电压（AC，f > 1 Hz）	±30	V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25^{circ}C)）	10.2	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100^{circ}C)）	6.4	A
(I_{DM})	漏极电流（脉冲）	30.6	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	211.6	mJ
(I_{AR})	雪崩电流	2.3	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	1.06	mJ
(dv/dt)	MOSFET dv/dt	100	V/ns
二极管恢复dv/dt峰值	20	V/ns
(P_{D})	功耗（(T_{C}=25^{circ}C)）	106	W
高于25°C的功耗系数	0.85	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55至 +150	°C
(T_{L})	用于焊接的最大引脚温度（距离外壳1/8”，持续5秒）	300	°C

热性能

符号	参数	FCD380N60E	单位
(R_{θJC})	结至外壳热阻最大值	1.18	°C/W
(R_{θJA})	结至环境热阻最大值	100	°C/W

电气特性

1. 关断特性：如漏极 - 源极击穿电压 (BV{DSS})，在 (V{GS}=0V)，(I_{D}=10 mA)，(T = 25^{circ}C) 时为600V；在 (T = 150^{circ}C) 时为650V。
2. 导通特性：栅极阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}= 250 μA) 时，范围为2.5 - 3.5V；漏极至源极静态导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=10V)，(I_{D}= 5A) 时，典型值为0.32Ω，最大值为0.38Ω。
3. 动态特性：输入电容 (C{iss})、输出电容 (C{oss})、反向传输电容 (C{rss}) 等都有明确的参数范围。例如，(C{iss}) 在 (f = 1 MHz)，(V{DS}= 25 V)，(V{GS}= 0 V) 时，范围为1330 - 1770 pF。
4. 开关特性：导通延迟时间 (t{d(on)})、导通上升时间 (t{r})、关断延迟时间 (t{d(off)}) 和关断下降时间 (t{f}) 等参数也给出了具体的范围。
5. 漏极 - 源极二极管特性：包括最大正向连续电流 (I{S})、最大正向脉冲电流 (I{SM})、正向电压 (V{SD})、反向恢复时间 (t{rr}) 和反向恢复电荷 (Q_{rr}) 等。

四、典型性能特征

文档中给出了一系列典型性能特征图，包括导通区域特性图、导通电阻变化与漏极电流和栅极电压的关系图、电容特性图、传输特性图、体二极管正向电压变化与源极电流和温度的关系图、栅极电荷特性图、击穿电压变化与温度的关系图、导通电阻变化与温度的关系图、最大安全工作区图、最大漏极电流与壳温的关系图、(E_{OSS}) 和漏极 - 源极电压的关系图以及瞬态热响应曲线等。这些图表直观地展示了该MOSFET在不同条件下的性能表现，对于工程师进行电路设计和性能评估非常有帮助。

五、封装与订购信息

FCD380N60E采用D - PAK封装，包装方法为卷带，卷尺寸为330 mm，带宽为16 mm，每卷数量为2500颗。

六、注意事项

1. 安森美半导体保留对产品进行更改的权利，且不另行通知。
2. 产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备。若买方将产品用于非预期或未经授权的应用，需承担相应责任。
3. 文档中的“典型”参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能也可能随时间变化，客户的技术专家需对所有工作参数进行验证。

在实际设计中，电子工程师们需要综合考虑这些因素，充分发挥FCD380N60E的性能优势，同时避免潜在的风险。大家在使用这款MOSFET时，有没有遇到过什么特别的问题或者有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。