Onsemi FQP4N90C与FQPF4N90C MOSFET深度解析

在电子设计领域，MOSFET作为关键的功率器件，其性能直接影响着电路的效率和稳定性。今天我们就来深入了解一下Onsemi公司的FQP4N90C和FQPF4N90C这两款N沟道增强型功率MOSFET。

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产品概述

FQP4N90C和FQPF4N90C采用了Onsemi专有的平面条纹和DMOS技术。这种先进的MOSFET技术经过特别优化，有效降低了导通电阻，具备出色的开关性能和高雪崩能量强度。它们适用于开关模式电源、有源功率因数校正（PFC）以及电子灯镇流器等应用场景。

关键参数与特性

基本参数

• 电压与电流：这两款器件的漏源电压（VDSS）均为900V，连续漏极电流（ID）在25°C时为4A，100°C时为2.3A，脉冲漏极电流（IDM）可达16A。
• 导通电阻：在VGS = 10V、ID = 2.0A的条件下，RDS(on)最大为4.2Ω。
• 门极电荷：典型值为17nC，较低的门极电荷有助于降低开关损耗。
• 反向传输电容：典型值为5.6pF，低Crss有利于提高开关速度。

绝对最大额定值

参数	FQP4N90C	FQPF4N90C	单位
VDSS（漏源电压）	900	900	V
ID（连续漏极电流，25°C）	4	4*	A
ID（连续漏极电流，100°C）	2.3	2.3*	A
IDM（脉冲漏极电流）	16	16*	A
VGSS（栅源电压）	±30	±30	V
EAS（单脉冲雪崩能量）	570	570	mJ
IAR（雪崩电流）	4	4	A
EAR（重复雪崩能量）	14	14	mJ
dv/dt（峰值二极管恢复dv/dt）	4.5	4.5	V/ns
PD（功率耗散，25°C）	140	47	W
PD（25°C以上降额）	1.12	0.38	W/°C
TJ, TSTG（工作和存储温度范围）	-55 to +150	-55 to +150	°C
TL（焊接时最大引脚温度）	300	300	°C

热特性

参数	FQP4N90C	FQPF4N90C	单位
RJC（结到壳热阻，最大）	0.89	2.66	°C/W
RCS（壳到散热器热阻，最大）	0.5	0.5	°C/W
RJA（结到环境热阻，最大）	62.5	62.5	°C/W

电气特性

关断特性

• BVDSS（漏源击穿电压）：VGS = 0V，ID = 250μA时，最小值为900V。
• IDSS（零栅压漏极电流）：VDS = 900V，VGS = 0V时，最大值为10μA；VDS = 720V，TC = 125°C时，最大值为100μA。
• IGSSF（正向栅体泄漏电流）：VGS = 30V，VDS = 0V时，最大值为100nA。
• IGSSR（反向栅体泄漏电流）：VGS = -30V，VDS = 0V时，最小值为 -100nA。

导通特性

• |VGS(th)|（栅阈值电压）：VDS = VGS，ID = 250μA时，最小值为3.0V。
• 静态漏源导通电阻：VGS = 10V，ID = 2A时，典型值为3.5Ω，最大值为4.2Ω。

动态特性

• Ciss（输入电容）：VDS = 25V，VGS = 0V，f = 1MHz时，典型值为740pF，最大值为960pF。
• Coss（输出电容）：典型值为65pF，最大值为85pF。
• Crss（反向传输电容）：典型值为5.6pF，最大值为7.3pF。

开关特性

• td(on)（开启延迟时间）：VDD = 450V，ID = 4A，RG = 25Ω时，典型值为25ns，最大值为60ns。
• tr（开启上升时间）：典型值为50ns，最大值为110ns。
• td(off)（关断延迟时间）：典型值为40ns，最大值为90ns。
• tf（关断下降时间）：典型值为35ns，最大值为80ns。
• Qg（总栅电荷）：VDS = 720V，ID = 4A，VGS = 10V时，典型值为17nC，最大值为22nC。
• Qgs（栅源电荷）：典型值为4.5nC。
• Qgd（栅漏电荷）：典型值为7.5nC。

漏源二极管特性

• IS（最大连续漏源二极管正向电流）：最大值为4A。
• ISM（最大脉冲漏源二极管正向电流）：最大值为16A。
• VSD（漏源二极管正向电压）：VGS = 0V，ISD = 4A时，最大值为1.4V。
• trr（反向恢复时间）：VGS = 0V，ISD = 4A，dIF/dt = 100A/μs时，典型值为450ns。
• Qrr（反向恢复电荷）：典型值为3.5μC。

封装与订购信息

封装形式

这两款器件提供TO - 220 Fullpack、TO - 220 - 3LD 3 - Lead / TO - 220F - 3SG等封装形式。

订购信息

产品型号	封装	包装数量	状态
FQPF4N90C	TO - 220F	1000 Units / Tube	正常
FQP4N90C	TO - 220	1000 Units / Tube	已停产

典型特性曲线

文档中还给出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极电流和温度的变化、电容特性、栅电荷特性、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、最大漏极电流与壳温的关系以及瞬态热响应曲线等。这些曲线对于工程师在实际设计中评估器件性能、优化电路参数具有重要的参考价值。

机械尺寸

文档详细给出了TO - 220 Fullpack、TO - 220 - 3LD等封装的机械尺寸及公差要求，为PCB设计和器件安装提供了精确的指导。

总结与思考

Onsemi的FQP4N90C和FQPF4N90C MOSFET凭借其出色的性能和广泛的应用场景，在电子设计中具有重要的地位。不过，在使用时需要注意FQP4N90C已停产，在选择器件时要充分考虑其可用性。同时，工程师在设计过程中应根据实际应用需求，结合器件的各项参数和特性曲线，进行合理的电路设计和参数优化，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的选型和设计问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。