FDP036N10A N沟道PowerTrench® MOSFET：性能与应用解析

在电子工程领域，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是一种关键的电子元件，广泛应用于各种电路中。今天，我们来详细了解一下飞兆半导体（现属于安森美半导体）的FDP036N10A N沟道PowerTrench® MOSFET。

文件下载：FDP036N10ACN-D.pdf

1. 公司背景与产品编号变更

飞兆半导体现已成为安森美半导体的一部分。由于系统要求，部分飞兆可订购的产品编号需要更改。安森美半导体的产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名，因此飞兆零件编号中的下划线（）将更改为破折号（-）。大家可通过安森美半导体网站（www.onsemi.com）验证更新后的器件编号。

2. FDP036N10A MOSFET特性

2.1 基本参数

FDP036N10A是一款100V、214A、3.6mΩ的N沟道MOSFET。在(V{GS}=10V)，(I{D}=75A)的条件下，其典型导通电阻(R_{DS(on)} = 3.2mΩ)。

2.2 性能优势

• 快速开关速度：能够在短时间内完成导通和关断操作，适用于高频应用场景。
• 低栅极电荷：典型值(Q_{G}=89nC)，这意味着在开关过程中，对栅极的驱动能量需求较低，有助于降低功耗。
• 高性能沟道技术：可实现极低的(R_{DS(on)})，减少导通损耗，提高效率。
• 高功率和高电流处理能力：能够承受较大的功率和电流，适用于高功率应用。
• 符合RoHS标准：环保型产品，符合相关环保要求。

3. 应用领域

3.1 同步整流

用于ATX/服务器/电信PSU（电源供应单元）的同步整流，可提高电源效率，降低损耗。

3.2 电池保护电路

在电池保护电路中，FDP036N10A可以起到过流、过压保护等作用，保障电池的安全使用。

3.3 电机驱动和不间断电源

在电机驱动和不间断电源中，该MOSFET能够提供稳定的功率输出，确保系统的正常运行。

3.4 微型太阳能逆变器

可应用于微型太阳能逆变器，将太阳能转化为电能的过程中，提高能量转换效率。

4. 最大额定值与热性能

4.1 最大额定值

符号	参数	FDP036N10A	单位
(V_{DSS})	漏极 - 源极电压	100	V
(V_{GSS})	栅极 - 源极电压	±20	V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25°C)，硅限制）	214*	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100°C)，硅限制）	151*	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25°C)，封装限制）	120	A
(I_{DM})	漏极电流（脉冲）	856	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	658	mJ
(dv/dt)	二极管恢复(dv/dt)峰值	6.0	V/ns
(P{D})（(T{C}=25°C)）	功耗	333	W
(P_{D})（降低至25°C以上）	功耗	2.22	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55至 +175	°C
(T_{L})	用于焊接的最大引线温度（距离外壳1/8"，持续5秒）	300	°C

注：*计算连续电流（基于最高允许结温），封装限制电流为120A。

4.2 热性能

符号	参数	FDP036N10A	单位
(R_{θJC})	结至外壳热阻最大值	0.45	°C/W
(R_{θJA})	结至环境热阻最大值	62.5	°C/W

热性能参数对于设计散热系统至关重要，合理的散热设计可以确保MOSFET在正常温度范围内工作，提高其可靠性和使用寿命。

5. 电气特性

5.1 关断特性

• 漏极 - 源极击穿电压(BV_{DSS})：在(I{D}=250μA)，(V{GS}=0V)，(T_{C}=25°C)的条件下，最小值为100V。
• 击穿电压温度系数(Delta BV{DSS} / Delta T{J})：推荐选用25°C时，典型值为0.03V/°C。
• 零栅极电压漏极电流(I_{DSS})：在(V{DS}=80V)，(V{GS}=0V)，(T{C}=25°C)时，最大值为1μA；在(V{DS}=80V)，(T_{C}=150°C)时，最大值为500μA。
• 栅极 - 体漏电流(I_{GSS})：在(V{GS}=±20V)，(V{DS}=0V)时，最大值为±100nA。

5.2 导通特性

• 栅极阈值电压(V_{GS(th)})：在(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250μA)的条件下，最小值为2.0V，典型值为3.0V，最大值为4.0V。
• 漏极至源极静态导通电阻(R_{DS(on)})：在(V{GS}=10V)，(I{D}=75A)时，典型值为3.2mΩ，最大值为3.6mΩ。
• 正向跨导(g_{FS})：在(V{DS}=10V)，(I{D}=75A)时，典型值为167S。

5.3 动态特性

• 输入电容(C_{iss})：典型值为5485pF，最大值为7295pF。
• 输出电容(C_{oss})：在(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)的条件下，典型值为2430pF，最大值为3230pF。
• 反向传输电容(C_{rss})：典型值为210pF，最大值为315pF。
• 10V的栅极电荷总量(Q_{g(tot)})：在(V{DS}=80V)，(I{D}=75A)，(V_{GS}=10V)的条件下，典型值为89nC，最大值为116nC。
• 栅极 - 源极栅极电荷(Q_{gs})：典型值为24nC。
• 栅极平台电荷阈值(Q_{gs2})：典型值为8nC。
• 栅极 - 漏极 “米勒” 电荷(Q_{gd})：典型值为25nC。
• 等效串联电阻 (G - S)(ESR)：在(f = 1MHz)时，典型值为1.2Ω。

5.4 开关特性

• 导通延迟时间(t_{d(on)})：最大值为54ns。
• 开通上升时间(t_{r})：在(V{DD}=50V)，(I{D}=75A)，(V{GS}=10V)，(R{G}=4.7Ω)的条件下，最大值为118ns。
• 关断延迟时间(t_{d(off)})：最大值为84ns。
• 关断下降时间(t_{f})：最大值为32ns。

5.5 漏极 - 源极二极管特性

• 漏极 - 源极二极管最大正向连续电流和最大正向脉冲电流(I{S})和(I{SM})：最大正向连续电流最大值为214A，最大正向脉冲电流为856A。
• 漏极 - 源极二极管正向电压(V_{SD})：在(V{GS}=0V)，(I{SD}=75A)时，最大值为1.25V。
• 反向恢复时间(t_{rr})：在(V{GS}=0V)，(I{SD}=75A)，(dI_{F} / dt = 100A/μs)的条件下，典型值为72ns，最大值为93.6ns。
• 反向恢复电荷(Q_{rr})：典型值为129nC。

6. 典型性能特征

文档中给出了多个典型性能特征图，如导通区域特性、传输特性、导通电阻变化与漏极电流和栅极电压等。这些图表直观地展示了MOSFET在不同条件下的性能表现，对于工程师进行电路设计和性能评估非常有帮助。例如，通过导通电阻变化与漏极电流和栅极电压的关系图，工程师可以了解在不同电流和栅极电压下，MOSFET的导通电阻变化情况，从而选择合适的工作点。

7. 封装与订购信息

FDP036N10A采用TO - 220封装，顶标为FDP036N10A，包装方法为塑料管，每管50个。

8. 注意事项

8.1 产品变更

安森美半导体保留对产品进行更改的权利，且不会另行通知。因此，在使用过程中，建议密切关注产品的最新信息。

8.2 应用限制

该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，以及用于人体植入的设备。如果买方将产品用于非预期或未经授权的应用，买方需承担相应的责任。

8.3 反假冒政策

为避免购买到假冒产品，建议从安森美半导体或其授权经销商处购买产品。假冒产品可能会导致品牌声誉受损、性能不佳、应用失败等问题。

综上所述，FDP036N10A N沟道PowerTrench® MOSFET具有优异的性能和广泛的应用领域。电子工程师在设计电路时，可以根据其特性和参数，合理选择和使用该器件，以实现高效、可靠的电路设计。大家在实际应用中，有没有遇到过使用这款MOSFET的有趣经历呢？欢迎在评论区分享。