深入解析 onsemi FCH060N80：高性能 N 沟道 MOSFET 的卓越之选

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率器件，对电路的性能起着至关重要的作用。今天，我们将深入剖析 onsemi 推出的 FCH060N80，一款 800V、58A 的 N 沟道 SUPERFET II MOSFET，探讨其特性、应用及相关技术细节。

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一、SUPERFET II 技术亮点

SUPERFET II MOSFET 是 onsemi 全新的高压超结（SJ）MOSFET 系列，采用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和低栅极电荷性能。这一技术的优势在于能够有效降低传导损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量。因此，它非常适合用于诸如 PFC、服务器/电信电源、FPD TV 电源、ATX 电源和工业电源等开关电源应用。

二、FCH060N80 关键特性

1. 低导通电阻

典型的 (R_{DS(on)}) 为 54 mΩ，在 10V 下最大为 60 mΩ，低导通电阻有助于降低功耗，提高电源效率。

2. 高耐压能力

在 (T_{J}=150^{circ}C) 时，耐压可达 850V，能够适应高压环境，保障电路的稳定性。

3. 超低栅极电荷

典型的 (Q_{g}=270 nC)，低栅极电荷可以减少开关损耗，提高开关速度。

4. 低 EOSS 和有效输出电容

典型的 EOSS 在 400V 时为 23 J，有效输出电容 (C_{oss(eff.) }=981 pF)，有助于降低开关过程中的能量损耗。

5. 100% 雪崩测试

经过 100% 雪崩测试，保证了器件在雪崩状态下的可靠性。

6. RoHS 合规

符合 RoHS 标准，满足环保要求。

三、绝对最大额定值

在使用 FCH060N80 时，需要注意其绝对最大额定值，以避免器件损坏。以下是一些关键参数：

• 漏源电压（(V_{DSS})）：800V
• 栅源电压（(V_{GSS})）：DC 为 +20V，AC（f>1Hz）为 +30V
• 连续漏极电流（(I_{D})）：(T{C}=25^{circ}C) 时为 58A，(T{C}=100^{circ}C) 时为 36.8A
• 脉冲漏极电流（(I_{DM})）：174A
• 单脉冲雪崩能量（(E_{AS})）：2317 mJ
• 雪崩电流（(I_{AS})）：11.6A
• 重复雪崩能量（(E_{AR})）：50 mJ
• MOSFET dv/dt：100 V/ns
• 峰值二极管恢复 dv/dt：20 V/ns
• 功率耗散（(P_{O})）：(T_{C}=25^{circ}C) 时为 500W，25°C 以上每升高 1°C 降额 4W
• 工作和存储温度范围（(T{J},T{STG})）：-55°C 至 +150°C
• 最大引线焊接温度（(T_{L})）：在距外壳 1/8" 处 5 秒内为 300°C

四、热特性

热特性对于 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。FCH060N80 的热阻参数如下：

• 结到外壳热阻（(R_{JC})）：最大 0.25°C/W
• 结到环境热阻（(R_{JA})）：最大 40°C/W

五、电气特性

1. 关断特性

• 漏源击穿电压（(B_{V DSS})）：800V（(V{GS}=0 V)，(I{D}=1 mA)，(T_{J}=25^{circ}C)）
• 击穿电压温度系数（(B{V DSS}/T{J})）：0.8 V/°C（(I_{D}=1 mA)，参考 25°C）
• 零栅压漏极电流（(I_{DSS})）：(V{DS}=800 V)，(V{GS}=0 V) 时为 25 μA；(V{DS}=640 V)，(T{C}=125^{circ}C) 时为 250 μA
• 栅体泄漏电流（(I_{GSS})）：(V{GS}=±20 V)，(V{DS}=0 V) 时为 ±100 nA

2. 导通特性

• 栅极阈值电压（(V_{GS(th)})）：(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=5.8 mA) 时为 4.5V
• 导通电阻（(R_{DS(on)})）：典型 54 mΩ
• 正向跨导（(g_{Fs})）：(V{DS}=20 V)，(I{D}=29 A)

3. 动态特性

• 输入电容（(C_{iss})）：(V{DS}=100 V)，(V{GS}=0 V)，(f=1 MHz)
• 输出电容（(C_{oss})）：典型 147 pF
• 反向传输电容（(C_{rss})）：10 pF
• 有效输出电容（(C_{oss(eff.)})）：981 pF
• 总栅极电荷（(Q_{g(tot)})）：10V 时典型 270 nC，最大 350 nC
• 栅源电荷（(Q_{gs})）：54 nC
• 等效串联电阻（(ESR)）：(f = 1 MHz) 时为 0.78 Ω

4. 开关特性

• 开启延迟时间（(t_{d(on)})）：(V{DD}=400 V)，(I{D}=58 A)，(V{GS}=10 V)，(R{g}=4.7 Ω) 时为 55 - 120 ns
• 开启上升时间（(t_{r})）：73 - 156 ns
• 关断延迟时间（(t_{d(off)})）：213 - 436 ns
• 关断下降时间（(t_{f})）：72 - 154 ns

5. 源漏二极管特性

• 最大连续源漏二极管正向电流（(I_{S})）
• 最大脉冲源漏二极管正向电流（(I_{SM})）：174A
• 正向电压（(V_{SD})）：(V{GS}=0 V)，(I{SD}=58 A) 时为 1.2V
• 反向恢复电荷（(Q_{rr})）：35 μC

六、典型性能特性

FCH060N80 还提供了一系列典型性能特性曲线，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、(E_{oss}) 随漏源电压的变化、瞬态热响应曲线等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解器件的性能，进行电路设计和优化。

七、封装和订购信息

FCH060N80 采用 TO - 247 - 3LD 封装，标记图包含装配厂代码、数字日期代码、批次代码和特定器件代码。订购时可参考数据手册第 2 页的详细订购和运输信息，例如 FCH060N80 - F155 采用 Tube 包装，每管 30 个。

八、应用领域

FCH060N80 适用于多种电源应用，如 AC - DC 电源和 LED 照明。其高性能特性能够满足这些应用对效率、可靠性和稳定性的要求。

在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，综合考虑 FCH060N80 的各项特性，合理选择参数，确保电路的性能和可靠性。你在使用 MOSFET 进行设计时，是否也会遇到类似的参数选择和性能优化问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。