Onsemi FCH029N65S3 MOSFET：高性能解决方案

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率器件，其性能直接影响着各类电源系统的效率和稳定性。今天，我们就来深入探讨 Onsemi 的 FCH029N65S3 MOSFET，看看它在实际应用中能为我们带来哪些优势。

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产品概述

FCH029N65S3 属于 Onsemi 的 SUPERFET III 系列，这是全新的高压超结（SJ）MOSFET 家族。该系列运用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和低栅极电荷性能。这种先进技术不仅能有效降低传导损耗，还能提供卓越的开关性能，并且能够承受极高的 dv/dt 速率。此外，SUPERFET III MOSFET 易驱动系列有助于解决 EMI 问题，让设计实现更加轻松。

产品特性

电气性能优越

• 耐压高：在 (T{J}=150^{circ}C) 时，能够承受 700V 的电压，而在常温下，漏源极电压（(V{DSS})）可达 650V。
• 导通电阻低：典型的 (R_{DS(on)}) 仅为 23.7mΩ，这意味着在导通状态下，功率损耗更小，能有效提高系统效率。
• 栅极电荷超低：典型的 (Q_{g}=201nC)，低栅极电荷有助于减少开关损耗，提高开关速度。
• 输出电容低：典型的有效输出电容 (C_{oss(eff.)}=1615pF)，这对于降低开关过程中的能量损耗非常有帮助。

可靠性强

• 雪崩测试：经过 100% 雪崩测试，确保了器件在极端条件下的可靠性，能够承受瞬间的高能量冲击。
• 环保合规：这些器件无铅且符合 RoHS 标准，符合环保要求。

应用领域

FCH029N65S3 的高性能使其在多个领域都有广泛的应用：

• 电信/服务器电源：在电信和服务器电源系统中，对电源的效率和稳定性要求极高。FCH029N65S3 的低导通电阻和低开关损耗能够有效提高电源的转换效率，减少发热，提高系统的可靠性。
• 工业电源：工业环境通常对电源的可靠性和稳定性有严格要求。该 MOSFET 的高耐压和出色的开关性能能够满足工业电源的需求，确保设备的正常运行。
• UPS/太阳能：在不间断电源（UPS）和太阳能系统中，需要高效的功率转换和可靠的保护。FCH029N65S3 能够在这些系统中发挥重要作用，提高能源利用效率。

绝对最大额定值

在使用 FCH029N65S3 时，需要注意其绝对最大额定值，以确保器件的安全运行。以下是一些关键的额定值：	参数	数值	单位
漏源极电压（(V_{DSS})）	650	V
栅源极电压（(V_{GSS})）（DC）	(pm30)	V
栅源极电压（(V_{GSS})）（AC，(f > 1Hz)）	(pm30)	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	75	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	50.8	A
脉冲漏极电流	200	A
单脉冲雪崩能量	503	mJ
雪崩电流	11.5	A
重复雪崩能量	4.63	mJ
MOSFET dv/dt	100	V/ns
峰值二极管恢复 dv/dt	20	-
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	463	W
25°C 以上降额	3.7	W/°C
工作和存储温度范围	(-55) 至 (+150)	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳 1/8 英寸，5 秒）	300	°C

需要注意的是，超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

热特性

热特性对于 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。FCH029N65S3 的热阻参数如下：

• 结到外壳的热阻（(R_{JC})）：最大为 0.27°C/W。
• 结到环境的热阻（(R_{JA})）：最大为 40°C/W。

在设计散热系统时，需要根据这些热阻参数来确保器件的温度在安全范围内。

电气特性

关断特性

• 漏源极击穿电压（(B_{VDS})）：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA)，(T{J}=25^{circ}C) 时，为 650V；在 (T{J}=150^{circ}C) 时，为 700V。
• 零栅压漏极电流（(I_{DSS})）：在 (V{DS}=650V)，(V{GS}=0V) 时，最大为 1A；在 (V{DS}=520V)，(T{C}=125^{circ}C) 时，典型值为 6.2A。
• 栅极到体泄漏电流（(I_{GSS})）：在 (V{GS}=pm30V)，(V{DS}=0V) 时，最大为 (pm100nA)。

导通特性

• 栅极阈值电压（(V_{GS(th)})）：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=7.0mA) 时，范围为 2.5 - 4.5V。
• 静态漏源导通电阻（(R_{DS(on)})）：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=37.5A) 时，典型值为 23.7mΩ，最大值为 29mΩ。
• 正向跨导（(g_{FS})）：在 (V{DS}=20V)，(I{D}=37.5A) 时，典型值为 48S。

动态特性

• 输入电容（(C_{iss})）：在 (V{DS}=400V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时，典型值为 6340pF。
• 输出电容（(C_{oss})）：典型值为 166pF。
• 有效输出电容（(C_{oss(eff.)})）：在 (V{DS}) 从 0V 到 400V，(V{GS}=0V) 时，典型值为 1615pF。
• 与能量相关的输出电容（(C_{oss(er.)})）：在 (V{DS}) 从 0V 到 400V，(V{GS}=0V) 时，典型值为 287pF。
• 总栅极电荷（(Q_{g(tot)})）：在 (V{DS}=400V)，(I{D}=37.5A)，(V_{GS}=10V) 时，典型值为 201nC。
• 栅源极栅极电荷（(Q_{gs})）：典型值为 46nC。
• 栅漏极“米勒”电荷（(Q_{gd})）：典型值为 81nC。
• 等效串联电阻（(ESR)）：在 (f = 1MHz) 时，典型值为 0.85Ω。

开关特性

• 导通延迟时间（(t_{d(on)})）：在 (V{DD}=400V)，(I{D}=37.5A)，(V{GS}=10V)，(R{g}=2Ω) 时，典型值为 35ns。
• 导通上升时间（(t_{r})）：典型值为 49ns。
• 关断延迟时间（(t_{d(off)})）：典型值为 120ns。
• 关断下降时间（(t_{f})）：典型值为 29.5ns。

源漏二极管特性

• 最大连续源漏二极管正向电流（(I_{S})）：最大为 75A。
• 最大脉冲源漏二极管正向电流（(I_{SM})）：最大为 200A。
• 源漏二极管正向电压（(V_{SD})）：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=37.5A) 时，最大为 1.2V。
• 反向恢复时间（(t_{rr})）：在 (V{DD}=400V)，(I{SD}=37.5A)，(dI_{F}/dt = 100A/μs) 时，典型值为 516ns。
• 反向恢复电荷（(Q_{rr})）：典型值为 12.2μC。

典型特性曲线

文档中还提供了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、传输特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、体二极管正向电压随源电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解器件在不同条件下的性能，从而进行更优化的设计。

封装和订购信息

FCH029N65S3 采用 TO - 247 - 3LD 封装，具体的订购信息如下：	部件编号	顶部标记	封装	包装方法	卷轴尺寸	胶带宽度	数量
FCH029N65S3 - F155	FCH029N65S3	TO - 247 G03	管装	N/A	N/A	30 个

总结

Onsemi 的 FCH029N65S3 MOSFET 凭借其出色的性能和可靠性，在电信、工业电源、UPS/太阳能等领域具有广阔的应用前景。其低导通电阻、低栅极电荷和高耐压等特性，能够有效提高电源系统的效率和稳定性。在设计过程中，工程师需要根据实际应用需求，结合器件的各项参数和典型特性，进行合理的电路设计和散热设计，以充分发挥该 MOSFET 的优势。大家在实际应用中是否遇到过类似 MOSFET 的选型和设计问题呢？欢迎分享交流。