探索FCD600N60Z N沟道SuperFET® II MOSFET：特性、参数与应用

在电子工程的领域中，MOSFET以其出色的性能和广泛的应用而备受关注。今天我们要深入探讨的是飞兆半导体的FCD600N60Z N沟道SuperFET® II MOSFET，它在开关电源等应用中展现出了卓越的性能。

文件下载：FCD600N60ZCN-D.pdf

一、飞兆与安森美半导体的整合

飞兆半导体现已成为安森美半导体的一部分。由于系统要求，部分飞兆可订购的零件编号需要更改，原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，获取最新的订购信息。若对系统集成有疑问，可发送邮件至[e-mail]。

二、FCD600N60Z MOSFET特性

技术优势

SuperFET® II MOSFET是飞兆半导体新一代高压超级结（SJ）MOSFET系列产品，利用电荷平衡技术实现了出色的低导通电阻和更低的栅极电荷性能。这项技术能最小化导通损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt额定值和更高的雪崩能量，非常适合开关电源应用，如功率因数校正（PFC）、服务器/电信电源、平板电视电源、ATX电源及工业电源应用等。

具体特性参数

• 耐压与电流：600V耐压，漏极连续电流在(T{C}=25^{circ}C)时为7.4A，(T{C}=100^{circ}C)时为4.7A，脉冲漏极电流可达22.2A。
• 导通电阻：典型值(R_{DS(on)} = 510 mΩ)。
• 栅极电荷：超低栅极电荷，典型值(Q_{g}=20 nC)。
• 输出电容：低有效输出电容，典型值(C_{oss(eff.) }=74 pF)。
• 雪崩测试：100%经过雪崩测试，提高了静电放电保护能力。
• 环保标准：符合RoHS标准。

三、绝对最大额定值与热性能

绝对最大额定值

在(T_{C}=25^{circ}C)（除非另有说明）的条件下，该MOSFET的各项绝对最大额定值如下：	符号	参数	FCD600N60Z	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)）	7.4	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100^{circ}C)）	4.7	A
(I_{DM})	漏极电流（脉冲）	22.2	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	135	mJ
(I_{AR})	雪崩电流	1.5	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	0.89	mJ
(dv/dt)	MOSFET dv/dt	100	V/ns
(dv/dt)	二极管恢复dv/dt峰值	20	V/ns
(P_{D})	功耗（(T_{C}=25^{circ}C)）	89	W
(P_{D})	功耗（降低至25°C以上）	0.71	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55至 +150	°C
(T_{L})	用于焊接的最大引线温度（距离外壳1/8"，持续5秒）	300	°C

热性能

符号	参数	FCD600N60Z	单位
(R_{θJC})	结至外壳热阻最大值	1.4	°C/W
(R_{θJA})	结至环境热阻最大值	100	°C/W

四、电气特性

关断特性

• 击穿电压：在(V{GS}=0 V)，(I{D}=10 mA)，(T{J}=25 °C)时，漏极 - 源极击穿电压(BV{DSS})为600V；(T{J}=150 °C)时为650V。击穿电压温度系数(Delta BV{DSS} / Delta T_{J})为0.67 V/°C。
• 漏极电流：零栅极电压漏极电流(I{DSS})在(V{DS}=480 V)，(V{GS}=0 V)时，最大值为5 μA；(T{C}=125 °C)时，最大值为20 μA。
• 栅极 - 体漏电流：(I{GSS})在(V{GS}= ±20 V)，(V_{DS}=0 V)时，最大值为±10 μA。

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。
• 导通电阻：(R{DS(on)})在(V{GS}=10 V)，(I_{D}=3.7 A)时，典型值为0.51Ω，最大值为0.6Ω。
• 正向跨导：(g{FS})在(V{DS}=20 V)，(I_{D}=3.7 A)时，典型值为6.7 S。

动态特性

• 电容特性：输入电容(C{iss})在(V{DS}=25 V)，(V{GS}=0 V)，(f = 1 MHz)时，范围为840 - 1120 pF；输出电容(C{oss})在(V{DS}=25 V)时，范围为630 - 840 pF，(V{DS}=380 V)时为16.5 pF；反向传输电容(C{rss})为30 - 45 pF；有效输出电容(C{oss(eff.)})在(V{DS}=0 V)至480 V，(V{GS}=0 V)时为74 pF。
• 栅极电荷：10V的栅极电荷总量(Q{g(tot)})在(V{DS}=380 V)，(I{D}=3.7 A)，(V{GS}=10 V)时，范围为20 - 26 nC；栅极 - 源极栅极电荷(Q{gs})为3.4 nC；栅极 - 漏极“米勒”电荷(Q{gd})为7.5 nC。
• 等效串联电阻：(ESR)在(f = 1 MHz)时为2.89 Ω。

开关特性

导通延迟时间(t{d(on)})为13 - 36 ns，开通上升时间(t{r})为7 - 24 ns，关断延迟时间(t{d(off)})为39 - 88 ns，关断下降时间(t{f})为9 - 28 ns。

漏极 - 源极二极管特性

漏极 - 源极二极管最大正向连续电流(I{S})为7.4 A，最大正向脉冲电流(I{SM})为22.2 A，正向电压(V{SD})在(V{GS}=0 V)，(I{SD}=3.7 A)时为1.2 V，反向恢复时间(t{rr})为200 ns，反向恢复电荷(Q_{rr})为2.3 μC。

五、典型性能特征

文档中给出了多个典型性能特征图，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻变化与漏极电流和栅极电压的关系、体二极管正向电压变化与源极电流和温度的关系、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压变化与温度的关系、导通电阻变化与温度的关系、最大安全工作区、最大漏极电流与外壳温度的关系、(E_{oss})与漏极 - 源极电压的关系、瞬态热响应曲线等。这些特性图有助于工程师更直观地了解该MOSFET在不同条件下的性能表现。

六、应用领域

FCD600N60Z MOSFET适用于多种应用场景，如LCD / LED / PDP电视和显示器灯光、光伏逆变器、AC - DC电源等。

七、封装与订购信息

该器件采用D - PAK封装，顶标为DPAK，包装方法为卷带，卷尺寸为330 mm，带宽为16 mm，每卷数量为2500个。

八、注意事项

在使用FCD600N60Z MOSFET时，需要注意以下几点：

1. 重复额定值的脉冲宽度受限于最大结温。
2. 单脉冲雪崩能量测试条件为(I{AS}=1.5 A)，(V{OD}=50 V)，(R{G}=25 Ω)，启动(T{J}=25^{circ}C)。
3. 二极管恢复dv/dt峰值测试条件为(I{SD} ≤ 3.7 A)，(di/dt ≤ 200 A/μs)，(V{DD} ≤ BV{DSS})，启动(T{J}=25^{circ}C)。
4. 部分典型特性本质上独立于工作温度。

此外，安森美半导体对产品的使用有相关规定，产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备等特定应用。用户在使用时应确保符合相关法律法规和安全要求。

电子工程师在设计电路时，需要根据具体的应用需求，综合考虑FCD600N60Z MOSFET的各项特性和参数，以实现最佳的电路性能。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。