Onsemi N沟道MOSFET FQU2N100和FQD2N100的特性与应用

在电子设计领域，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）作为关键的功率器件，广泛应用于各种电源和电路设计中。今天我们来详细探讨Onsemi公司的N沟道增强型功率MOSFET——FQU2N100和FQD2N100。

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产品概述

FQU2N100和FQD2N100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。该器件适用于开关模式电源、有源功率因数校正（PFC）和电子灯镇流器等应用。

产品特性

电气性能

• 额定参数：这款MOSFET的漏源电压（$V_{DSS}$）可达1000V，连续漏极电流（$I_D$）在$T_C = 25^{circ}C$ 时为1.6A，在$TC = 100^{circ}C$ 时为1.0A，脉冲漏极电流（$I{DM}$）为6.4A。
• 导通电阻：在$V_{GS}=10V$、$ID = 0.8A$的条件下，导通电阻$R{DS(on)}$最大为9Ω。
• 低栅极电荷：典型栅极电荷为12nC，有助于降低开关损耗。
• 低Crss：典型值为5pF，可减少米勒效应，提高开关速度。
• 雪崩测试：经过100%雪崩测试，保证了器件在雪崩情况下的可靠性。
• 环保特性：这些器件是无铅、无卤化物的，符合RoHS标准。

热特性

• 热阻：结到外壳的热阻（$R{BC}$）最大为2.5°C/W，结到环境的热阻（$R{UA}$）在2oz铜最小焊盘时最大为110°C/W，在1in²的2oz铜焊盘时最大为50°C/W。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压：在$ID = 250mu A$、$V{GS}=0V$的条件下，$B_{V_DSS}$为1000V。
• 击穿电压温度系数：在$I_D = 250mu A$、参考温度为$25^{circ}C$时，典型值为0.976V/°C。
• 零栅压漏极电流：在$V{DS}=1000V$、$V{GS}=0V$时，最大值为10μA；在$V_{DS}=800V$、$T_C = 125^{circ}C$时，最大值为100μA。
• 栅体泄漏电流：正向（$V{GS}=30V$、$V{DS}=0V$）和反向（$V{GS}=-30V$、$V{DS}=0V$）的最大值均为100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压：在$V{DS}=V{GS}$、$I_D = 250mu A$的条件下，范围为3.0 - 5.0V。
• 静态漏源导通电阻：在$V_{GS}=10V$、$I_D = 0.8A$时，典型值为7.1Ω，最大值为9Ω。
• 正向跨导：在$V_{DS}=50V$、$I_D = 0.8A$时，典型值为1.9S。

动态特性

• 输入电容：在$V{DS}=25V$、$V{GS}=0V$、$f = 1.0MHz$的条件下，典型值为400pF，最大值为520pF。
• 输出电容：典型值为40pF，最大值为52pF。
• 反向传输电容：典型值为5pF，最大值为6.5pF。

开关特性

• 导通延迟时间：在$V_{DD}=500V$、$ID = 2.0A$、$R{G}=25Omega$的条件下，典型值为13ns，最大值为35ns。
• 导通上升时间：典型值为30ns，最大值为70ns。
• 关断延迟时间：典型值为25ns，最大值为60ns。
• 关断下降时间：典型值为35ns，最大值为80ns。
• 总栅极电荷：在$V_{DS}=800V$、$ID = 2.0A$、$V{GS}=10V$的条件下，典型值为12nC，最大值为15.5nC。
• 栅源电荷：典型值为2.5nC。
• 栅漏电荷：典型值为6.5nC。

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流：为1.5A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流：为6.0A。
• 漏源二极管正向电压：在$V_{GS}=0V$、$I_S = 1.6A$时，典型值为1.4V。
• 反向恢复时间：在$V_{GS}=0V$、$I_S = 2.0A$、$dI_F/dt = 100A/mu s$的条件下，为520ns。
• 反向恢复电荷：为2.3μC。

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在实际应用中更好地理解和使用该器件。

封装与标识

FQU2N100和FQD2N100采用DPAK3封装，有CASE 369AR和CASE 369AS两种封装形式。标识中包含了器件代码、Onsemi标志、组装位置、日期代码和批次追溯代码等信息。

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。需要注意的是，该器件已停产。

总结

Onsemi的FQU2N100和FQD2N100 MOSFET具有高耐压、低导通电阻、低栅极电荷等优点，适用于多种电源和电路设计。然而，由于该器件已停产，工程师在选择时需要考虑替代方案。在实际应用中，工程师应根据具体的电路需求和工作条件，仔细参考器件的电气特性和典型特性曲线，以确保器件的正常工作和系统的可靠性。你在使用MOSFET时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。