FDB12N50TM N-Channel UniFET™ MOSFET：特性、应用与设计要点

引言

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET是一种常见且关键的元件。今天我们要深入探讨的是FDB12N50TM这款N - Channel UniFET™ MOSFET，它由Fairchild Semiconductor推出，如今Fairchild已成为ON Semiconductor的一部分。这款MOSFET在诸多领域有着广泛的应用，下面我们就来详细了解它的各项特性、应用场景以及设计时的注意事项。

文件下载：FDB12N50TM-D.pdf

产品整合说明

由于Fairchild Semiconductor与ON Semiconductor的整合，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改以满足ON Semiconductor的系统要求。因为ON Semiconductor的产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名，所以Fairchild零件编号中的下划线（）将改为破折号（-）。大家在使用时，可通过ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）验证更新后的设备编号。

FDB12N50TM MOSFET特性

基本参数

• 电压与电流：具有500V的漏源电压（(V{DSS})），连续漏极电流在(T{C}=25^{circ}C)时为11.5A，(T{C}=100^{circ}C)时为6.9A，脉冲漏极电流（(I{DM})）可达46A。
• 导通电阻：在(V{GS}=10V)，(I{D}=6A)的典型条件下，(R_{DS(on)} = 550mOmega)，这一低导通电阻特性有助于降低功率损耗。
• 电容特性：输入电容（(C{iss})）典型值为985pF，输出电容（(C{oss})）典型值为140pF，反向传输电容（(C_{rss})）典型值为12pF，低电容值有利于提高开关速度。
• 门极电荷：总门极电荷（(Q{g})）在(V{DS}=400V)，(I{D}=11.5A)，(V{GS}=10V)时典型值为22nC，低门极电荷可减少开关损耗。

其他特性

• 雪崩测试：经过100%雪崩测试，具有较高的雪崩能量强度，能在恶劣环境下稳定工作。
• 环保标准：符合RoHS标准，满足环保要求。

应用场景

照明领域

在照明系统中，FDB12N50TM可用于驱动LED灯或其他光源，其低导通电阻和良好的开关性能有助于提高照明系统的效率和稳定性。

不间断电源（UPS）

UPS需要在市电中断时迅速切换到备用电源，FDB12N50TM的快速开关特性和高耐压能力使其能够满足UPS的要求，确保电源的稳定供应。

AC - DC电源供应

在AC - DC电源转换中，该MOSFET可用于功率因数校正（PFC）电路，提高电源的功率因数，减少电能损耗。

电气特性与参数

最大额定值

符号	参数	FDB12N50TM	单位
(V_{DSS})	漏源电压	500	V
(V_{GSS})	栅源电压	±30	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	11.5	A
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	6.9	A
(I_{DM})	脉冲漏极电流	46	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	456	mJ
(I_{AR})	雪崩电流	11.5	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	16.7	mJ
(dv/dt)	峰值二极管恢复(dv/dt)	4.5	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	165	W
(P_{D})	25°C以上降额	1.33	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55 to +150	°C
(T_{L})	焊接时最大引脚温度	300	°C

电气特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
(BV_{DSS})	漏源击穿电压	(I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V)，(T_{J}=25^{circ}C)	500	-	-	V
(Delta BV{DSS} / Delta T{J})	击穿电压温度系数	(I_{D}=250mu A)，参考25°C	-	0.66	-	V/°C
(I_{DSS})	零栅压漏极电流	(V{DS}=500V)，(V{GS}=0V)	-	-	1	(mu A)
(I_{DSS})	零栅压漏极电流	(V{DS}=400V)，(T{C}=125^{circ}C)	-	-	10	(mu A)
(I_{GSS})	栅体泄漏电流	(V{GS}=±30V)，(V{DS}=0V)	-	-	±100	nA
(V_{GS(th)})	栅阈值电压	(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250mu A)	3.0	-	5.0	V
(R_{DS(on)})	静态漏源导通电阻	(V{GS}=10V)，(I{D}=6A)	-	0.55	0.65	(Omega)
(g_{FS})	正向跨导	(V{DS}=25V)，(I{D}=6A)	-	11	-	S
(C_{iss})	输入电容	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	985	1315	pF
(C_{oss})	输出电容	-	140	190	pF
(C_{rss})	反向传输电容	-	12	17	pF
(Q_{g})	10V时总门极电荷	(V{DS}=400V)，(I{D}=11.5A)，(V_{GS}=10V)	-	22	30	nC
(Q_{gs})	栅源门极电荷	-	6	-	nC
(Q_{gd})	栅漏“米勒”电荷	-	10	-	nC
(t_{d(on)})	导通延迟时间	-	-	25	60	ns
(t_{r})	导通上升时间	(V{DD}=250V)，(I{D}=11.5A)	-	60	130	ns
(t_{d(off)})	关断延迟时间	(R_{G}=25Omega)	-	45	105	ns
(t_{f})	关断下降时间	-	-	35	85	ns
(I_{S})	最大连续漏源二极管正向电流	-	-	-	11.5	A
(I_{SM})	最大脉冲漏源二极管正向电流	-	-	-	46	A
(V_{SD})	漏源二极管正向电压	(V{GS}=0V)，(I{SD}=11.5A)	-	-	1.4	V
(t_{rr})	反向恢复时间	(V{GS}=0V)，(I{SD}=11.5A)	-	370	-	ns
(Q_{rr})	反向恢复电荷	(dI_{F}/dt = 100A/mu s)	-	3.8	-	(mu C)

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，包括导通区域特性、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极电流和温度的变化、电容特性、门极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随壳温的变化以及瞬态热响应曲线等。这些曲线能帮助工程师更好地了解该MOSFET在不同条件下的性能表现，从而在设计中做出更合理的选择。

设计注意事项

零件编号更改

如前文所述，由于Fairchild与ON Semiconductor的整合，要注意零件编号的变化，及时通过ON Semiconductor网站验证更新后的编号。

应用限制

ON Semiconductor产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备以及植入人体的设备。如果购买或使用这些产品用于未预期或未授权的应用，买方需承担相应责任。

参数验证

“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改变。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

FDB12N50TM N - Channel UniFET™ MOSFET以其低导通电阻、低门极电荷、良好的开关性能和高雪崩能量强度等特性，在照明、UPS和AC - DC电源供应等领域有着广泛的应用前景。电子工程师在设计过程中，应充分了解其各项特性和参数，结合实际应用需求，合理选择和使用该MOSFET，同时注意整合带来的零件编号变化以及应用限制等问题。大家在实际使用中是否遇到过类似MOSFET的一些特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。