深入解析FDP2710 N - 通道PowerTrench® MOSFET

一、背景与整合说明

Fairchild半导体现已成为ON Semiconductor的一部分。在整合过程中，部分Fairchild可订购的零件编号需更改以符合ON Semiconductor的系统要求。由于ON Semiconductor产品管理系统无法处理含下划线（_）的零件命名，Fairchild零件编号中的下划线将改为破折号（-）。大家可访问ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号。

文件下载：FDP2710-D.pdf

二、FDP2710 MOSFET概述

（一）基本参数

FDP2710是一款N - 通道PowerTrench® MOSFET，具备250 V的耐压、50 A的电流处理能力以及42.5 mΩ的导通电阻。具体特性参数如下：

• 当(V{GS}=10 V)、(I{D}=25 A)时，典型导通电阻(R_{DS(on)} = 36.3 mΩ)。
• 拥有快速开关速度和低栅极电荷。
• 采用高性能沟槽技术，实现极低的(R_{DS(on)})。
• 具备高功率和电流处理能力，且符合RoHS标准。

（二）技术原理

它采用Fairchild Semiconductor先进的PowerTrench®工艺生产，该工艺在保持卓越开关性能的同时，能有效降低导通电阻。

三、绝对最大额定值

符号	参数	FDP2710	单位
(V_{DS})	漏源电压	250	V
(V_{GS})	栅源电压	± 30	V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25^{circ}C)）	50	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100^{circ}C)）	31.3	A
(I_{DM})	漏极电流（脉冲，注1）	见图9	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注2）	145	mJ
(dv/dt)	峰值二极管恢复(dv/dt)（注3）	4.5	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)） - 25 °C以上降额	260 2.1	W W/ °C
(T{J}, T{STG})	工作和储存温度范围	-55 至 +150	°C
(T_{L})	焊接用最大引脚温度，距外壳1/8”，5秒	300	°C

注：

1. 重复额定值：脉冲宽度受最大结温限制。
2. (L = 1mH)，(I{AS} = 17A)，(v{DO}=50 v{i})，(R{G}=25 Omega)，起始(T_{J}=25^{circ}C)。
3. (I{SD} ≤50 A)，(dI/dt ≤100A/μs)，(V{DO} ≤BV{DSS})，起始(T{J}=25^{circ}C)。

四、热特性

符号	参数	FDP2710	单位
(R_{θJC})	结到外壳的热阻，最大	0.48	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻，最大	62.5	°C/W

五、电气特性

（一）关断特性

• 漏源击穿电压(BV{DSS})：(V{GS}=0V)，(I{D}=250 μA)，(T{J}=25^{circ}C)时，为250 V。
• 击穿电压温度系数(Delta BV{DSS} / Delta T{J})：(I_{D}=250 μA)，参考25 °C时，典型值为0.25 V/ °C。
• 零栅压漏极电流(I{DSS})：(V{DS}=250V)，(V{GS}=0V)；(V{DS}=250V)，(V{GS}=0V)，(T{C}=125^{circ}C)时，最大值分别为10 μA和500 μA。
• 栅体正向泄漏电流(I{GSSF})：(V{GS}=30V)，(V_{DS}=0V)时，最大值为100 nA。
• 栅体反向泄漏电流(I{GSSR})：(V{GS}=-30V)，(V_{DS}=0V)时，最大值为 - 100 nA。

（二）导通特性

• 栅极阈值电压(V{GS(th)})：(V{DS}=V{GS})，(I{D}=250 μA)时，范围为3.0 - 5.0 V，典型值4.0 V。
• 静态漏源导通电阻(R{DS(on)})：(V{GS}=10V)，(I_{D}=25A)时，典型值36.3 mΩ，最大值42.5 mΩ。
• 正向跨导(g{FS})：(V{DS}=10V)，(I_{D}=25A)时，典型值63 S。

（三）动态特性

• 输入电容(C{iss})：(V{DS}=25V)，(V_{GS}=0V)，(f = 1.0MHz)时，典型值5470 pF，最大值7280 pF。
• 输出电容(C_{oss})：典型值426 pF，最大值570 pF。
• 反向传输电容(C_{rss})：典型值97 pF，最大值146 pF。

（四）开关特性

• 开启延迟时间(t{d(on)})：(V{DD}=125V)，(I{D}=50A)，(V{GS}=10V)，(R_{GEN}=25 Ω)（注4）时，典型值80 ns，最大值170 ns。
• 开启上升时间(t_{r})：典型值252 ns，最大值515 ns。
• 关断延迟时间(t_{d(off)})：典型值112 ns，最大值235 ns。
• 关断下降时间(t_{f})：典型值154 ns，最大值320 ns。
• 总栅极电荷(Q{g})：(V{DS}=125V)，(I{D}=50A)，(V{GS}=10V)（注4）时，典型值78 nC，最大值101 nC。
• 栅源电荷(Q_{gs})：典型值34 nC。
• 栅漏电荷(Q_{gd})：典型值18 nC。

（五）漏源二极管特性和最大额定值

• 最大连续漏源二极管正向电流(I_{S})：50 A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流(I_{SM})：150 A。
• 漏源二极管正向电压(V{SD})：(V{GS}=0V)，(I_{S}=50A)时，最大值1.2 V。
• 反向恢复时间(t{rr})：(V{GS}=0V)，(I{S}=50A)，(dI{F} /dt =100A/μs)时，典型值163 ns。
• 反向恢复电荷(Q_{rr})：典型值1.3 μC。

注4：基本与工作温度无关。

六、典型性能特性

文档中给出了多个典型性能特性图，如导通区域特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、转移特性、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、最大漏极电流与外壳温度的关系、瞬态热响应曲线等。这些特性图能帮助工程师更好地了解FDP2710在不同条件下的性能表现。

七、应用领域

FDP2710适用于消费电器中的同步整流应用。在实际设计中，工程师可根据其特性参数，合理应用于相关电路，以实现高效的功率转换和控制。

八、注意事项

（一）零件编号更改

由于整合，部分Fairchild零件编号中的下划线将改为破折号，需留意网站信息核实更新编号。

（二）使用限制

ON Semiconductor产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备。若买家将其用于非预期或未经授权的应用，需承担相应责任。

（三）参数验证

“典型”参数在不同应用中会有所变化，实际性能也会随时间改变，所有工作参数都需由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。

作为电子工程师，在使用FDP2710 MOSFET时，要充分了解其各项特性和注意事项，结合实际应用需求进行合理设计，才能发挥其最佳性能。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。