探索 onsemi FQU2N100 和 FQD2N100 N 沟道 MOSFET 的卓越性能

在电子工程领域，功率 MOSFET 作为关键元件，广泛应用于各类电源和电子设备中。今天，我们将深入探讨 onsemi 推出的 FQU2N100 和 FQD2N100 N 沟道增强型功率 MOSFET，了解它们的特性、参数及应用场景。

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产品概述

FQU2N100 和 FQD2N100 采用 onsemi 专有的平面条纹和 DMOS 技术制造。这种先进的 MOSFET 技术旨在降低导通电阻，提供卓越的开关性能和高雪崩能量强度。这些器件适用于开关模式电源、有源功率因数校正（PFC）和电子灯镇流器等应用。

关键特性

电气性能

• 高耐压与大电流：具备 1000 V 的漏源电压（$V{DSS}$）和 1.6 A 的连续漏极电流（$I{D}$），能满足高电压、大电流的应用需求。
• 低导通电阻：在 $V{GS}=10 V$、$I{D}=0.8 A$ 时，$R_{DS(on)}$ 最大为 9 Ω，有效降低导通损耗。
• 低栅极电荷：典型值为 12 nC，有助于减少开关损耗，提高开关速度。
• 低反馈电容：$C_{rss}$ 典型值为 5 pF，降低了米勒效应的影响，提升了开关性能。

可靠性

• 雪崩测试：经过 100% 雪崩测试，确保在雪崩情况下的可靠性和稳定性。
• 环保标准：这些器件符合无铅、无卤和 RoHS 标准，满足环保要求。

最大额定值

额定参数	符号	值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	1000	V
连续漏极电流（$T_{C}=25^{circ}C$）	$I_{D}$	1.6	A
连续漏极电流（$T_{C}=100^{circ}C$）	$I_{D}$	1.0	A
脉冲漏极电流	$I_{DM}$	6.4	A
栅源电压	$V_{GSS}$	±30	V
单脉冲雪崩能量	$E_{AS}$	160	mJ
雪崩电流	$I_{AR}$	1.6	A
重复雪崩能量	$E_{AR}$	5.0	mJ
峰值二极管恢复 $dv/dt$	$dv/dt$	5.5	V/ns
功率耗散（$T_{A}=25^{circ}C$）	$P_{D}$	2.5	W
功率耗散（$T_{C}=25^{circ}C$），25 °C 以上降额	-	50, 0.4	W, W/°C
工作和存储温度范围	$T{J}, T{STG}$	-55 至 +150	°C
焊接用最大引脚温度（距外壳 1/8”，5 秒）	$T_{L}$	300	°C

热特性

符号	参数	值	单位
$R_{BC}$	结到外壳热阻（最大）	2.5	°C/W
$R_{UA}$	结到环境热阻（2 oz 铜最小焊盘，最大）	110	°C/W
结到环境热阻（1 in² 2 oz 铜焊盘，最大）	-	50	°C/W

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压：$B{VDS}$ 在 $I{D}=250 mu A$、$V_{GS}=0 V$ 时为 1000 V。
• 击穿电压温度系数：$frac{Delta B{VDS}}{Delta T{J}}$ 典型值为 0.976 V/°C。
• 零栅压漏极电流：$I{DSS}$ 在 $V{DS}=1000 V$、$V{GS}=0 V$ 时最大为 10 μA；在 $V{DS}=800 V$、$T_{C}=125^{circ}C$ 时最大为 100 μA。
• 栅体泄漏电流：正向 $I{GSSF}$ 和反向 $I{GSSR}$ 在 $V{GS}=pm30 V$、$V{DS}=0 V$ 时最大为 ±100 nA。

导通特性

• 栅极阈值电压：$V{GS(th)}$ 在 $V{DS}=V{GS}$、$I{D}=250 mu A$ 时为 3.0 - 5.0 V。
• 静态漏源导通电阻：$R{DS(on)}$ 在 $V{GS}=10 V$、$I_{D}=0.8 A$ 时典型值为 7.1 Ω，最大值为 9 Ω。
• 正向跨导：$g{fs}$ 在 $V{DS}=50 V$、$I_{D}=0.8 A$ 时典型值为 1.9 S。

动态特性

• 输入电容：$C{iss}$ 在 $V{DS}=25 V$、$V_{GS}=0 V$、$f = 1.0 MHz$ 时典型值为 400 pF，最大值为 520 pF。
• 输出电容：$C_{oss}$ 典型值为 40 pF，最大值为 52 pF。
• 反向传输电容：$C_{rss}$ 典型值为 5 pF，最大值为 6.5 pF。

开关特性

• 导通延迟时间：$t{d(on)}$ 在 $V{DD}=500 V$、$I{D}=2.0 A$、$R{G}=25 Omega$ 时为 13 - 35 ns。
• 导通上升时间：典型值为 30 - 70 ns。
• 关断延迟时间：$t_{d(off)}$ 为 25 - 60 ns。
• 关断下降时间：$t_{f}$ 为 35 - 80 ns。
• 总栅极电荷：$Q{g}$ 在 $V{DS}=800 V$、$I{D}=2.0 A$、$V{GS}=10 V$ 时为 12 - 15.5 nC。
• 栅源电荷：$Q_{gs}$ 为 2.5 nC。
• 栅漏电荷：$Q_{gd}$ 为 6.5 nC。

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流：$I_{S}$ 为 1.5 A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流：$I_{SM}$ 为 6.0 A。
• 漏源二极管正向电压：$V{SD}$ 在 $V{GS}=0 V$、$I_{S}=1.6 A$ 时典型值为 1.4 V。
• 反向恢复时间：$t{rr}$ 在 $V{GS}=0 V$、$I{S}=2.0 A$、$di{F}/dt = 100 A/mu s$ 时为 520 ns。
• 反向恢复电荷：$Q_{rr}$ 为 2.3 μC。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，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电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、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、最大漏极电流随外壳温度的变化以及瞬态热响应曲线等。这些曲线有助于工程师更好地理解器件在不同条件下的性能表现。

封装与订购信息

• 封装：采用 DPAK3 封装，有 CASE 369AR 和 CASE 369AS 两种类型。
• 订购信息：FQD2N100TM 采用 DPAK3（无铅）封装，以 2500 个/卷带和卷轴的形式发货。

总结

onsemi 的 FQU2N100 和 FQD2N100 N 沟道 MOSFET 凭借其卓越的电气性能、高可靠性和环保特性，为开关模式电源、PFC 和电子灯镇流器等应用提供了理想的解决方案。工程师在设计过程中，可以根据具体的应用需求，参考器件的各项参数和典型特性曲线，合理选择和使用这些器件，以实现最佳的性能和可靠性。你在使用类似 MOSFET 器件时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。