FCP104N60F N - 通道 SuperFET® II FRFET® MOSFET 深度解析

在电子设计领域，MOSFET 作为关键的功率器件，其性能直接影响着整个电路的效率和稳定性。今天我们就来深入探讨一下 FCP104N60F 这款 N - 通道 SuperFET® II FRFET® MOSFET，看看它有哪些独特之处。

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一、品牌与更名信息

Fairchild Semiconductor 已成为 ON Semiconductor 的一部分。由于系统要求，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（ - ）。大家可以在 ON Semiconductor 网站（www.onsemi.com）上核实更新后的器件编号。如果对系统集成有任何疑问，可发送邮件至 [e-mail]。

二、FCP104N60F 概述

基本参数

FCP104N60F 是一款 N - 通道 MOSFET，耐压 600V，电流 37A，导通电阻 104mΩ。在 (T{J}=150^{circ}C) 时，耐压可达 650V，典型导通电阻 (R{DS(on)}) 为 91mΩ。

特性亮点

• 超低栅极电荷：典型 (Q_{g}=110nC)，这意味着在开关过程中，能够快速地对栅极进行充电和放电，从而减少开关损耗，提高开关速度。
• 低有效输出电容：典型 (C_{oss(eff.)}=313pF)，有助于降低开关过程中的能量损耗，提高效率。
• 100% 雪崩测试：这表明该器件具有良好的抗雪崩能力，在遇到电压尖峰等异常情况时，能够保证自身的稳定性和可靠性。

三、应用领域

照明领域

在照明系统中，FCP104N60F 的低导通电阻和快速开关特性可以有效降低功耗，提高照明效率，延长灯具的使用寿命。

太阳能逆变器

太阳能逆变器需要高效的功率转换，FCP104N60F 的高性能能够满足其对功率器件的要求，提高太阳能发电系统的整体效率。

AC - DC 电源

在 AC - DC 电源中，该 MOSFET 可以提供稳定的功率输出，减少电源的损耗，提高电源的可靠性。

四、技术原理与优势

SuperFET® II MOSFET 采用了电荷平衡技术，这是一种先进的设计理念。通过这种技术，能够实现出色的低导通电阻和较低的栅极电荷性能。具体来说，它可以最小化传导损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。此外，SuperFET II FRFET MOSFET 优化了体二极管的反向恢复性能，这意味着可以减少额外的组件，提高系统的可靠性。

五、电气特性

最大额定值

参数	数值	单位
漏源电压 (V_{DSS})	600	V
栅源电压 (V_{GSS})（DC）	±20	V
栅源电压 (V_{GSS})（AC，f > 1Hz）	±30	V
连续漏极电流 (I{D})（(T{C}=25^{circ}C)）	37	A
连续漏极电流 (I{D})（(T{C}=100^{circ}C)）	24	A
脉冲漏极电流 (I_{DM})	114	A
单脉冲雪崩能量 (E_{AS})	809	mJ
重复雪崩能量 (E_{AR})	3.57	mJ
功率耗散 (P{D})（(T{C}=25^{circ}C)）	357	W
工作和存储温度范围 (T{J},T{STG})	- 55 至 +150	(^{circ}C)
焊接时最大引脚温度 (T_{L})（距外壳 1/8”，5 秒）	300	(^{circ}C)

电气参数

参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
漏源击穿电压 (B_{VDS})	(V{GS}=0V)，(I{D}=10mA)，(T_{J}=25^{circ}C)	600	-	-	V
(V{GS}=0V)，(I{D}=10mA)，(T_{J}=150^{circ}C)	650	-	-	V
击穿电压温度系数 (Delta B{VDS}/Delta T{J})	(I_{D}=10mA)，参考 25°C	-	0.67	-	V/°C
漏源雪崩击穿电压 (B_{VDS})	(V{GS}=0V)，(I{D}=18.5A)	-	700	-	V
零栅压漏极电流 (I_{DSS})	(V{DS}=600V)，(V{GS}=0V)	-	-	10	(mu A)
(V{DS}=480V)，(T{C}=125^{circ}C)	-	16	-	(mu A)
栅体泄漏电流 (I_{GSS})	(V{GS}=pm20V)，(V{DS}=0V)	-	-	±100	nA
栅极阈值电压 (V_{GS(th)})	(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250mu A)	3	-	5	V
静态漏源导通电阻 (R_{DS(on)})	(V{GS}=10V)，(I{D}=18.5A)	-	91	104	mΩ
正向跨导 (g_{FS})	(V{DS}=20V)，(I{D}=18.5A)	-	33	-	S
输入电容 (C_{iss})	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	4610	6130	pF
输出电容 (C_{oss})	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	3255	4330	pF
反向传输电容 (C_{rss})	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	155	235	pF
有效输出电容 (C_{oss(eff.)})	(V{DS}=0V) 至 480V，(V{GS}=0V)	-	313	-	pF
总栅极电荷 (Q_{g(tot)})（10V）	(V{DS}=380V)，(I{D}=18.5A)，(V_{GS}=10V)	-	110	145	nC
栅源栅极电荷 (Q_{gs})	-	24	-	nC
栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd})	-	44	-	nC
等效串联电阻 (ESR)（漏极开路）	-	0.9	-	Ω
导通延迟时间 (t_{d(on)})	(V{DD}=380V)，(I{D}=18.5A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=4.7Ω)	-	34	78	ns
导通上升时间 (t_{r})	-	20	50	ns
关断延迟时间 (t_{d(off)})	-	102	214	ns
关断下降时间 (t_{f})	-	5.7	21.4	ns
最大连续漏源二极管正向电流 (I_{S})	-	-	37	A
最大脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SM})	-	-	114	A
漏源二极管正向电压 (V_{SD})	(V{GS}=0V)，(I{SD}=18.5A)	-	-	1.2	V
反向恢复时间 (t_{rr})	(V{GS}=0V)，(I{SD}=18.5A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s)	-	144	-	ns
反向恢复电荷 (Q_{rr})	-	0.91	-	(mu C)

六、典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、电容特性、栅极电荷特性等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解该 MOSFET 在不同工作条件下的性能表现，从而进行更合理的电路设计。

七、注意事项

安全使用

ON Semiconductor 产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或类似分类的医疗设备，以及任何用于人体植入的设备。如果购买或使用该产品用于此类非预期或未授权的应用，买方需承担相关责任。

参数验证

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

FCP104N60F 是一款性能出色的 MOSFET，在多个领域都有广泛的应用前景。电子工程师在设计电路时，可以根据其特性和参数，合理选择和使用该器件，以实现高效、稳定的电路设计。大家在实际应用中有没有遇到过类似 MOSFET 的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。