深入解析 onsemi FQAF11N90C N 沟道 MOSFET

在电子设计领域，功率 MOSFET 是至关重要的元件，广泛应用于开关电源、功率因数校正等领域。今天，我们要深入探讨 onsemi 公司推出的 FQAF11N90C N 沟道 MOSFET，了解其特性、参数及应用。

文件下载：FQAF11N90C-D.pdf

一、产品概述

FQAF11N90C 是一款 N 沟道增强型功率 MOSFET，采用了 onsemi 专有的平面条纹和 DMOS 技术。这种先进的 MOSFET 技术经过特别设计，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。该器件适用于开关电源、有源功率因数校正（PFC）以及电子灯镇流器等应用。

二、关键特性

2.1 电气参数

• 额定电流与电压：具备 7.0 A 的连续漏极电流（(TC = 25^{circ}C)）和 900 V 的漏源电压（(V{DSS})），能满足高电压、大电流的应用需求。
• 导通电阻：在 (V_{GS} = 10 V)，(ID = 3.5 A) 时，最大导通电阻 (R{DS(on)}) 为 1.1Ω，低导通电阻有助于降低功耗，提高效率。
• 栅极电荷：典型栅极电荷为 60 nC，较低的栅极电荷可以减少开关损耗，提高开关速度。
• 反向传输电容：典型 (C{rss}) 为 23 pF，低 (C{rss}) 能改善开关性能，减少开关过程中的电压尖峰。

2.2 雪崩特性

该器件经过 100% 雪崩测试，单脉冲雪崩能量 (E{AS}) 为 960 mJ，重复雪崩能量 (E{AR}) 为 12 mJ，具备良好的雪崩耐受能力，能在恶劣的工作环境下保证可靠性。

2.3 环保特性

FQAF11N90C 是无铅器件，符合环保要求，响应了电子行业绿色发展的趋势。

三、绝对最大额定值

在使用 FQAF11N90C 时，必须严格遵守其绝对最大额定值，否则可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。以下是部分重要的绝对最大额定值：	符号	参数	值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	900	V
(I_D)	漏极电流（连续，(T_C = 25^{circ}C)）	7.0	A
(I_D)	漏极电流（连续，(T_C = 100^{circ}C)）	4.4	A
(I_{DM})	漏极脉冲电流	28.0	A
(V_{GSS})	栅源电压	± 30	V
(P_D)	功率耗散（(T_C = 25^{circ}C)）	120	W
(TJ, T{STG})	工作和储存温度范围	-55 至 +150	°C

四、热特性

热特性对于功率 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。FQAF11N90C 的热阻参数如下：

• 结到壳的最大热阻 (R_{JC}) 为 1.04 °C/W。
• 结到环境的最大热阻 (R_{JA}) 为 40 °C/W。

在设计散热方案时，需要根据实际的功率耗散和环境温度，合理选择散热方式，确保器件工作在安全的温度范围内。

五、电气特性

5.1 关断特性

• 漏源击穿电压 (B_{V DSS})：在 (V_{GS} = 0 V)，(I_D = 250 mu A) 时，击穿电压为 900 V，且击穿电压温度系数为 1.00 V/°C。
• 零栅压漏极电流 (I_{DSS})：在 (V{DS} = 900 V)，(V{GS} = 0 V) 时，电流为 10 μA；在 (V_{DS} = 720 V)，(T_C = 125^{circ}C) 时，电流为 100 μA。

5.2 导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{GS(th)})：在 (V{DS} = V{GS})，(I_D = 250 mu A) 时，阈值电压范围为 3.0 - 5.0 V。
• 静态漏源导通电阻 (R_{DS(on)})：在 (V_{GS} = 10V)，(I_D = 3.5A) 时，导通电阻范围为 0.91 - 1.1 Ω。

5.3 动态特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{DS} = 25 V)，(V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时，电容范围为 2530 - 3290 pF。
• 输出电容 (C_{oss})：电容范围为 215 - 280 pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：电容范围为 23 - 30 pF。

5.4 开关特性

• 导通延迟时间 (t_{d(on)})：在 (V_{DD} = 450 V)，(I_D = 11.0 A) 时，时间范围为 60 - 130 ns。
• 导通上升时间 (t_r)：在 (R_G = 25 Omega) 时，时间范围为 130 - 270 ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：时间范围为 130 - 270 ns。
• 关断下降时间 (t_f)：时间范围为 85 - 180 ns。
• 总栅极电荷 (Q_g)：在 (V_{DS} = 720 V)，(I_D = 11.0 A) 时，电荷范围为 60 - 80 nC。

5.5 漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流 (I_S)：为 7.0 A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SM})：为 28.0 A。
• 漏源二极管正向电压 (V_{SD})：在 (V_{GS} = 0 V)，(I_S = 7.0 A) 时，电压为 1.4 V。
• 反向恢复时间 (t_{rr})：在 (V_{GS} = 0 V)，(I_S = 11.0 A)，(dI_F/dt = 100 A/μs) 时，时间为 1000 ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr})：为 17.0 μC。

六、典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、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、栅极电荷特性等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解器件在不同工作条件下的性能，为电路设计提供参考。

七、机械封装与尺寸

FQAF11N90C 采用 TO - 3PF - 3L 封装（CASE 340AH），文档详细给出了封装的尺寸信息，包括各个尺寸的最小值、最大值等。在进行 PCB 设计时，需要根据这些尺寸信息合理布局，确保器件的安装和散热。

八、应用建议

在使用 FQAF11N90C 进行电路设计时，需要注意以下几点：

• 散热设计：根据器件的功率耗散和热阻特性，合理设计散热方案，确保器件工作在安全的温度范围内。
• 驱动电路设计：考虑栅极电荷和开关特性，设计合适的驱动电路，以实现快速、可靠的开关动作。
• 保护电路设计：为了防止过压、过流等异常情况对器件造成损坏，需要设计相应的保护电路。

总之，onsemi 的 FQAF11N90C N 沟道 MOSFET 以其优异的性能和可靠的品质，为开关电源、功率因数校正等应用提供了一个优秀的解决方案。作为电子工程师，我们需要深入了解其特性和参数，合理应用该器件，以实现高效、可靠的电路设计。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。