onsemi FCPF067N65S3 MOSFET：高效电源解决方案的理想之选

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 是电源电路设计里常用的关键元件。今天，我们就来深入了解 onsemi 推出的 FCPF067N65S3 这款 N 沟道功率 MOSFET，看看它有哪些独特之处，能为我们的设计带来怎样的优势。

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产品概述

FCPF067N65S3 属于 onsemi 的 SUPERFET III 系列 MOSFET，这是全新的高压超结（SJ）MOSFET 家族。它运用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和较低的栅极电荷性能。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，让设计的实现更加轻松。

产品特性

电气性能优越

• 耐压与电流能力：在 (T{J}=150^{circ}C) 时，耐压可达 700V；连续漏极电流在 (T{C}=25^{circ}C) 时为 44A，(T_{C}=100^{circ}C) 时为 28A，脉冲漏极电流可达 110A。
• 低导通电阻：典型的 (R_{DS(on)}) 为 59mΩ，最大为 67mΩ（@10V），能有效降低导通损耗。
• 低栅极电荷：典型的 (Qg_{g}=78nC)，有助于减少开关损耗，提高开关速度。
• 低输出电容：典型的 (C_{oss(eff.)}=715pF)，可降低开关过程中的能量损耗。

可靠性高

• 雪崩测试：经过 100% 雪崩测试，确保在恶劣环境下也能稳定工作。
• 环保合规：这些器件无铅且符合 RoHS 标准，满足环保要求。

应用领域

FCPF067N65S3 的应用范围广泛，适用于多种电源电路：

• 计算/显示电源：为计算机和显示器的电源提供高效稳定的功率转换。
• 电信/服务器电源：满足电信设备和服务器对电源的高要求。
• 工业电源：在工业领域的电源系统中发挥重要作用。
• 照明/充电器/适配器：为照明设备、充电器和适配器提供可靠的电源解决方案。

关键参数解读

绝对最大额定值

参数	数值	单位
漏源电压 (V_{DSS})	650 ± 30	V
栅源电压 (V_{GSS})（DC）	± 30	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)）	44*	A
连续漏极电流 (I{D})（(T{C}=100^{circ}C)）	28*	A
脉冲漏极电流 (I_{DM})	110*	A
单脉冲雪崩能量 (E_{AS})	214	mJ
雪崩电流 (I_{AS})	4.8	A
重复雪崩能量 (E_{AR})	0.46	mJ
MOSFET dv/dt 峰值二极管恢复 dv/dt	100	V/ns
功率耗散 (P{D})（(T{C}=25^{circ}C)）	46	W
25°C 以上降额系数	0.37	W/°C
工作和储存温度范围 (T{J}, T{STG})	−55 至 +150	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳 1/8″，5 秒）(T_{L})	300	°C

电气特性

截止特性

• 漏源击穿电压 (BV_{DSS})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA)，(T = 25^{circ}C) 时为 650V；(T = 150^{circ}C) 时为 700V。
• 击穿电压温度系数 (Delta BV_{DSS}/Delta T)：典型值为 0.72V/°C。
• 零栅压漏极电流 (I_{DSS})：在 (V{DS}=650V)，(V{GS}=0V) 时最大为 1μA；在 (V{DS}=520V)，(T{C}=125^{circ}C) 时典型值为 2.2μA。
• 栅体泄漏电流 (I_{GSS})：在 (V{GS}= +30V)，(V{DS}=0V) 时最大为 +100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I_{D}=0.99mA) 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}=22A) 时，典型值为 59mΩ，最大为 67mΩ。
• 正向跨导 (g_{FS})：在 (V{DS}=20V)，(I{D}=22A) 时为 29S。

动态特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{DS}=400V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时为 3090pF。
• 输出电容 (C_{oss})：典型值为 68pF。
• 有效输出电容 (C_{oss(eff.)})：在 (V{DS}=0V) 至 400V，(V{G}=0V) 时为 715pF。
• 能量相关输出电容 (C_{oss(er.)})：在 (V{DS}=0V) 至 400V，(V{GS}=0V) 时为 104pF。
• 总栅极电荷 (Q_{g(tot)})：在 (V{DS}=400V)，(I{D}=22A)，(V_{GS}=10V) 时为 78nC。
• 栅源栅极电荷 (Q_{gs})：为 18nC。
• 栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd})：为 30nC。
• 等效串联电阻 (ESR)：在 (f = 1MHz) 时为 0.6Ω。

开关特性

• 导通延迟时间 (t_{d(on)})：在 (V{DD}=400V)，(I{D}=22A)，(V{GS}=10V)，(R{g}=4.7Ω) 时为 26ns。
• 导通上升时间 (t_{r})：为 52ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：为 89ns。
• 关断下降时间 (t_{f})：为 16ns。

源漏二极管特性

• 最大连续源漏二极管正向电流 (I_{S})：为 44A。
• 最大脉冲源漏二极管正向电流 (I_{SM})：为 110A。
• 源漏二极管正向电压 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=22A) 时为 1.2V。
• 反向恢复时间 (t_{rr})：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=22A)，(dI_{F}/dt = 100A/μs) 时为 435ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr})：为 9.2μC。

典型性能曲线

文档中给出了一系列典型性能曲线，直观地展示了该 MOSFET 在不同条件下的性能表现，例如：

• 导通区域特性：展示了不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系。
• 传输特性：体现了漏极电流与栅源电压的关系，以及温度对其的影响。
• 导通电阻变化：显示了导通电阻随漏极电流和栅源电压的变化情况。
• 体二极管正向电压变化：反映了体二极管正向电压随源电流和温度的变化。
• 电容特性：呈现了输入、输出和反馈电容随漏源电压的变化。
• 栅极电荷特性：展示了总栅极电荷与栅源电压的关系。
• 击穿电压变化：体现了击穿电压随结温的变化。
• 导通电阻变化：显示了导通电阻随结温的变化。
• 最大安全工作区：明确了在不同脉冲宽度和漏源电压下，器件的安全工作范围。
• (E_{OSS}) 与漏源电压关系：展示了 (E_{OSS}) 随漏源电压的变化。
• 最大漏极电流与壳温关系：体现了最大漏极电流随壳温的变化。
• 瞬态热响应曲线：反映了不同占空比下，归一化有效瞬态热阻随脉冲持续时间的变化。

封装与订购信息

FCPF067N65S3 采用 TO - 220F 封装，包装方式为管装，每管 1000 个。其封装尺寸有详细的规格说明，并且给出了相关的注意事项，如尺寸公差遵循 ASME Y14.5 - 2009 标准，尺寸不包括毛刺、模具飞边和连接条突出部分等。

总结

onsemi 的 FCPF067N65S3 MOSFET 凭借其出色的电气性能、高可靠性和广泛的应用范围，为电子工程师在电源设计中提供了一个优秀的选择。在实际设计中，我们可以根据具体的应用需求，结合这些参数和特性，充分发挥该 MOSFET 的优势，设计出高效、稳定的电源电路。你在使用类似 MOSFET 进行设计时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。