探索 onsemi FCH077N65F：高性能N沟道MOSFET的卓越表现

在电子工程师的日常工作中，选择合适的MOSFET对于电路设计的成功至关重要。今天，我们将深入探讨 onsemi 推出的 FCH077N65F，这是一款650V、54A的N沟道MOSFET，属于 SUPERFET II FRFET 系列，在众多应用场景中展现出卓越的性能。

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产品概述

SUPERFET II MOSFET 是 onsemi 全新的高压超结（SJ）MOSFET 家族，采用电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和低栅极电荷性能。这种技术旨在最大程度地减少传导损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。因此，SUPERFET II MOSFET 非常适合用于开关电源应用，如功率因数校正（PFC）、服务器/电信电源、平板电视电源、ATX 电源和工业电源应用。而 FCH077N65F 作为其中一员，其优化的体二极管反向恢复性能可以减少额外组件，提高系统可靠性。

关键特性

电气性能

• 耐压与电流：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54A，(T_{C}=100^{circ}C) 时为32A，脉冲漏极电流可达162A。
• 导通电阻：典型 (R{DS(on)}=68mOmega)，在 (V{GS}=10V) 时，最大 (R_{DS(on)}) 为77mΩ，低导通电阻有助于降低功耗。
• 栅极电荷：超低栅极电荷，典型 (Q_{g}=126nC)，这意味着在开关过程中可以更快地对栅极进行充放电，提高开关速度。
• 输出电容：低有效输出电容，典型 (C_{oss(eff.)}=693pF)，有助于减少开关损耗。

其他特性

• 雪崩测试：经过100%雪崩测试，保证了在雪崩情况下的可靠性。
• 环保合规：该器件无铅、无卤，符合 RoHS 标准，满足环保要求。

应用领域

• 显示设备：适用于 LCD、LED、PDP 电视的电源设计，为显示设备提供稳定的电源支持。
• 能源转换：在太阳能逆变器中发挥重要作用，提高能源转换效率。
• 电源供应：广泛应用于电信、服务器电源供应以及 AC - DC 电源供应，确保电源的稳定输出。

绝对最大额定值

符号	参数	值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	650	V
(V_{GSS})	栅源电压（DC）	±20	V
(V_{GSS})	栅源电压（AC，f > 1Hz）	±30	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	54	A
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	32	A
(I_{DM})	脉冲漏极电流	162	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	1128	mJ
(I_{AS})	雪崩电流	11	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	4.81	mJ
(dv/dt)	MOSFET dv/dt	100	V/ns
峰值二极管恢复 dv/dt		50	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	481	W
(P_{D})	25°C 以上降额	3.85	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和储存温度范围	-55 至 +150	°C
(T_{L})	焊接时最大引脚温度（距外壳1/8处，5秒）	300	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

关断特性

• 击穿电压：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=10mA)，(T{J}=25^{circ}C) 时，击穿电压 (B{VDS}=650V)；(T{J}=150^{circ}C) 时，(B{VDS}=700V)。
• 零栅压漏极电流：在 (V{DS}=650V)，(V{GS}=0V) 时，(I{DSS}=10mu A)；在 (V{DS}=520V)，(V{GS}=0V)，(T{C}=125^{circ}C) 时，(I_{DSS}=144mu A)。
• 栅体泄漏电流：在 (V{GS}=pm20V)，(V{DS}=0V) 时，(I_{GSS}=pm100nA)。

导通特性

静态漏源导通电阻 (R_{DS(on)}) 在不同测试条件下有相应的值，工程师可以根据具体需求进行选择。

动态特性

• 输出电容：在 (V{DS}=380V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时，输出电容 (C_{oss}=97pF)。
• 总栅极电荷：在10V时，总栅极电荷 (Q_{g(tot)}=164nC)。

开关特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
(t_{d(on)})	导通延迟时间	(V{DD}=380V)，(I{D}=27A)，(V{GS}=10V)，(R{G}=4.7Omega)	40		90	ns
(t_{r})	导通上升时间		35		80	ns
(t_{d(off)})	关断延迟时间		113		236	ns
(t_{f})	关断下降时间		5		20	ns

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流：(I_{S}=54A)。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流：(I_{SM}=162A)。
• 漏源二极管正向电压：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=27A) 时，(V_{SD}=1.2V)。
• 反向恢复时间：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=27A)，(dI{F}/dt = 100A/s) 时，(t{rr}=163ns)。
• 反向恢复电荷：(Q_{rr}=0.9mu C)。

典型性能特性

文档中提供了多个典型性能特性图表，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、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、(E_{OSS}) 与漏源电压的关系、最大漏极电流与外壳温度的关系以及瞬态热响应曲线等。这些图表为工程师在实际设计中提供了重要的参考依据。

封装与订购信息

FCH077N65F 采用 TO - 247 - 3LD 封装，标记信息包括装配厂代码、数字日期代码、批次代码和特定器件代码。订购信息可在数据手册第2页查看，包装方式为管装，每管30个单位。

机械尺寸

文档提供了 TO - 247 - 3LD 封装的机械尺寸详细信息，包括各个尺寸的最小值、标称值和最大值，工程师在进行 PCB 设计时需要参考这些尺寸，确保器件的正确安装和使用。

总结

onsemi 的 FCH077N65F MOSFET 凭借其出色的电气性能、低导通电阻、低栅极电荷和优化的体二极管反向恢复性能，在开关电源等应用领域具有显著优势。电子工程师在设计电路时，可以根据实际需求，结合其绝对最大额定值、电气特性和典型性能特性，合理选择和使用该器件，以实现电路的高效、稳定运行。你在使用类似 MOSFET 时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。