深入解析 FCD4N60 - N 沟道 SuperFET® MOSFET

在电子工程领域，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是一种至关重要的电子元件，广泛应用于各种电路中。今天，我们将深入探讨飞兆半导体（现属于安森美半导体）的 FCD4N60 - N 沟道 SuperFET® MOSFET。

文件下载：FCD4N60CN-D.pdf

安森美收购与产品编号变更

飞兆半导体现已成为安森美半导体的一部分。由于安森美半导体的产品管理系统无法处理带有下划线（_）的部件命名，飞兆部分可订购部件编号中的下划线将变更为破折号（-）。若文档中包含带有下划线的器件编号，需前往安森美半导体网站核实更新后的器件编号。

FCD4N60 MOSFET 特性

电气性能优越

FCD4N60 具备 600V 的漏极 - 源极电压，在 TJ = 150°C 时可达 650V。其典型导通电阻 RDS(on) 为 1.0Ω，超低栅极电荷（典型值 Qg = 12.8nC）以及低有效输出电容（典型值 Coss.eff = 32pF），这些特性使得它在开关电源应用中表现出色。

可靠性高

该 MOSFET 经过 100% 雪崩测试，符合 RoHS 标准，意味着它不仅在性能上可靠，还满足环保要求。对于工程师来说，使用这样的元件可以提高产品的稳定性和可靠性，减少故障发生的概率。

主要应用场景

SuperFET® MOSFET 系列产品采用电荷平衡技术，可实现出色的低导通电阻和更低栅极电荷性能。这项技术专用于最小化导通损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt 额定值和更高雪崩能量。因此，FCD4N60 非常适合以下开关电源应用：

• 照明领域：在 LED 照明等应用中，能够高效控制电流，提高照明效率。
• AC - DC 电源：为各种电子设备提供稳定的直流电源。
• 光伏逆变器：将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，提高能源转换效率。

详细参数分析

最大额定值

符号	参数	FCD4N60TM 单位
VDSS	漏极 - 源极电压	600V
ID	漏极电流 - 连续 (TC = 25°C)	3.9A
	漏极电流 - 连续 (TC = 100°C)	2.5A
IDM	漏极电流 - 脉冲 (说明 1)	11.7A
VGSS	栅极 - 源极电压	±30V
EAS	单脉冲雪崩能量 (说明 2)	128mJ
IAR	雪崩电流 (说明 1)	3.9A
EAR	重复雪崩能量 (说明 1)	5.0mJ
dv/dt	二极管恢复 dv/dt 峰值 (说明 3)	4.5V/ns
PD	功耗 (TC = 25°C)	50W
	超过 25°C 时降低	0.4W/°C
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 至 +150°C
TL	用于焊接的最高引脚温度, 距离外壳 1/8”，持续 5 秒	300°C

热性能

符号	参数	FCD4N60TM 单位
RθJC	结至外壳热阻最大值	2.5°C/W
RθJA	结至环境热阻最大值	83°C/W

电气特性

关断特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
BVDSS	漏极 - 源极击穿电压	VGS = 0V, ID = 250μA, TC = 25°C	600	-	-	V
		VGS = 0V, ID = 250μA, TC = 150°C	-	650	-	V
ΔBVDSS / ΔTJ	击穿电压温度系数	ID = 1mA, 以 25°C 为参考	-	0.6	-	V/°C
BVDS	漏源极雪崩击穿电压	VGS = 0V, ID = 3.9A	-	700	-	V
IDSS	零栅极电压漏极电流	VDS = 600V, VGS = 0V	-	-	1	μA
		VDS = 480V, TC = 125°C	-	-	10	μA
IGSS	栅极 - 体漏电流	VGS = ±30V, VDS = 0V	-	-	±100	nA

导通特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
VGs(th)	栅极阈值电压	Vs = Vps I = 250A	3.0	-	5.0	V
Rps(on)	漏极至源极静态导通电阻	VGs = 10V, ID = 2.0A	-	1.0	1.2	Ω
gFs	正向跨导	Vps = 40V, Ip = 2.0A	-	3.2	-	S

动态特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
Ciss	输入电容	VDS = 25V, VGS = 0V, f = 1.0MHz	415	540	-	pF
Coss	输出电容	VDS = 25V, VGS = 0V, f = 1.0MHz	210	275	-	pF
Crss	反向传输电容	VDS = 25V, VGS = 0V, f = 1.0MHz	-	19.5	-	pF
Coss	输出电容	VDS = 480V, VGS = 0V, f = 1.0MHz	12	16	-	pF
Cosseff.	有效输出电容	VDS = 0V 至 400V, VGS = 0V	-	32	-	pF

开关特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
td(on)	导通延迟时间	VDD = 300V, ID = 3.9A, RG = 25Ω	16	45	-	ns
tr	开通上升时间	VDD = 300V, ID = 3.9A, RG = 25Ω	45	100	-	ns
td(off)	关断延迟时间	VDD = 300V, ID = 3.9A, RG = 25Ω	36	85	-	ns
tf	关断下降时间	VDD = 300V, ID = 3.9A, RG = 25Ω	30	70	-	ns
Qg(tot)	10V 的栅极电荷总量	VDS = 480V, ID = 3.9A, VGS = 10V	12.8	16.6	-	nC
Qgs	栅极 - 源极栅极电荷	VDS = 480V, ID = 3.9A, VGS = 10V	-	2.4	-	nC
Qgd	栅极 - 漏极“ 米勒” 电荷	VDS = 480V, ID = 3.9A, VGS = 10V	-	7.1	-	nC

漏极 - 源极二极管特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
IS	漏极 - 源极二极管最大正向连续电流	-	-	-	3.9	A
ISM	漏极 - 源极二极管最大正向脉冲电流	-	-	-	11.7	A
VSD	漏极 - 源极二极管正向电压	VGS = 0V, ISD = 11A	-	-	1.4	V
trr	反向恢复时间	VGS = 0V, ISD = 11A, dIF/dt = 100A/μs	-	277	-	ns
Qrr	反向恢复电荷	-	2.07	-	μC

典型性能特征

文档中还提供了一系列典型性能特征图，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电流和温度的关系等。这些图表有助于工程师更好地了解 FCD4N60 在不同工作条件下的性能表现，从而在设计电路时做出更合理的选择。

封装与订购信息

FCD4N60 采用 D - PAK 封装，卷尺寸为 380mm，带宽为 16m，每卷数量为 2500 个。在进行产品设计时，工程师需要根据实际需求选择合适的封装形式。

注意事项

产品使用限制

安森美半导体明确指出，其产品不设计、不打算也未授权用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，以及任何打算植入人体的设备。如果买家将产品用于此类非预期或未经授权的应用，需承担相应责任。

参数验证

文档中提到“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。因此，所有工作参数，包括“典型值”，都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。

总结

FCD4N60 - N 沟道 SuperFET® MOSFET 凭借其优越的电气性能、高可靠性和广泛的应用场景，成为电子工程师在开关电源设计中的理想选择。在使用该产品时，工程师需要仔细研究其参数和特性，结合实际应用需求进行合理设计，并严格遵守产品的使用限制和注意事项。你在使用类似 MOSFET 时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。