FDMS86520 N-Channel PowerTrench® MOSFET：高效开关的理想之选

在电子设计领域，MOSFET 作为关键的功率开关器件，其性能直接影响到整个电路的效率和稳定性。今天我们就来深入了解一下 ON Semiconductor 的 FDMS86520 N-Channel PowerTrench® MOSFET，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

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1. 产品概述

随着 ON Semiconductor 对 Fairchild Semiconductor 的整合，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改以满足 ON Semiconductor 的系统要求，特别是将 Fairchild 零件编号中的下划线 (_) 改为破折号 (-)。FDMS86520 是一款 N 沟道功率 MOSFET，专为提高 DC/DC 转换器的整体效率和减少开关节点振铃而设计。它具有低导通电阻、低栅极电荷、快速开关速度和良好的体二极管反向恢复性能等优点。

2. 关键特性

2.1 低导通电阻

FDMS86520 在不同的栅源电压和漏极电流条件下，展现出了极低的导通电阻。在 (V{GS}=10 V)，(I{D}=14 A) 时，最大 (r{DS(on)}) 为 7.4 mΩ；在 (V{GS}=8 V)，(I{D}=12.5 A) 时，最大 (r{DS(on)}) 为 10.3 mΩ。这种低导通电阻特性有助于降低功率损耗，提高电路效率。

2.2 先进的封装与硅技术结合

采用先进的封装和硅技术组合，实现了低 (r_{DS(on)}) 和高效率。同时，下一代增强型体二极管技术，经过精心设计，具有软恢复特性，能够减少开关过程中的电压尖峰和电磁干扰。

2.3 稳健的封装设计

MSL1 稳健封装设计，确保了器件在不同环境条件下的可靠性。并且经过 100% UIL 测试，符合 RoHS 标准，环保且质量可靠。

3. 电气参数

3.1 最大额定值

参数	符号	额定值	单位
漏源电压	(V_{DS})	60	V
栅源电压	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流 ((T_{C}=25^{circ}C))	(I_{D})	42	A
连续漏极电流 ((T_{A}=25^{circ}C))	(I_{D})	14	A
脉冲漏极电流	(I_{D})	80	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	86	mJ
功率耗散 ((T_{C}=25^{circ}C))	(P_{D})	69	W
功率耗散 ((T_{A}=25^{circ}C))	(P_{D})	2.5	W
工作和存储结温范围	(T{J}, T{STG})	-55 至 +150	°C

3.2 电气特性

• 关断特性：漏源击穿电压 (BV{DSS}) 在 (I{D}=250 μA)，(V{GS}=0 V) 时为 60 V，击穿电压温度系数 (Delta BV{DSS}/Delta T_{J}) 为 30 mV/°C。
• 导通特性：栅源阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250 μA) 时，范围为 2.5 - 4.5 V，其温度系数 (Delta V{GS(th)}/Delta T{J}) 为 -11 mV/°C。静态漏源导通电阻 (r{DS(on)}) 在不同条件下有不同的值，如 (V{GS}=10 V)，(I_{D}=14 A) 时，典型值为 6.0 mΩ，最大值为 7.4 mΩ。
• 动态特性：输入电容 (C{iss}) 在 (V{DS}=30 V)，(V{GS}=0 V)，(f = 1 MHz) 时，范围为 2140 - 2850 pF；输出电容 (C{oss}) 为 624 - 830 pF；反向传输电容 (C{rss}) 为 24 - 40 pF；栅极电阻 (R{g}) 为 0.1 - 2.1 Ω。
• 开关特性：在 (V{DD}=30 V)，(I{D}=14 A)，(V{GS}=10 V)，(R{GEN}=6 Ω) 的条件下，开启延迟时间 (t{d(on)}) 为 17 - 31 ns，上升时间 (t{r}) 为 6.7 - 14 ns，关断延迟时间 (t{d(off)}) 为 20 - 32 ns，下降时间 (t{f}) 为 4 - 10 ns。总栅极电荷 (Q{g}) 在 (V{GS}=0 V) 到 10 V 时为 28 - 40 nC，在 (V_{GS}=0 V) 到 8 V 时为 23 - 33 nC。
• 漏源二极管特性：源漏二极管正向电压 (V{SD}) 在不同电流条件下有不同的值，反向恢复时间 (t{rr}) 和反向恢复电荷 (Q_{rr}) 也随电流和 (di/dt) 的变化而变化。

4. 热特性

热阻是衡量器件散热能力的重要指标。FDMS86520 的结到壳热阻 (R{θJC}) 为 1.8 °C/W，结到环境热阻 (R{θJA}) 在不同的安装条件下有所不同，当安装在 1 (in^{2}) 2 oz 铜焊盘上时为 50 °C/W，安装在最小 2 oz 铜焊盘上时为 125 °C/W。

5. 应用场景

5.1 初级 DC - DC 开关

在 DC - DC 转换器中，FDMS86520 凭借其低导通电阻和快速开关速度，能够有效提高转换效率，减少功率损耗。

5.2 电机桥开关

在电机驱动电路中，它可以作为电机桥开关，实现电机的正反转控制，并且能够承受较大的电流和电压变化。

5.3 同步整流

在同步整流电路中，FDMS86520 的低导通电阻和良好的体二极管性能，能够提高整流效率，降低功耗。

6. 总结

FDMS86520 N - Channel PowerTrench® MOSFET 以其低导通电阻、快速开关速度、良好的热性能和可靠的封装设计，成为了电子工程师在设计 DC/DC 转换器、电机驱动和同步整流等电路时的理想选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路要求，合理选择器件，并注意热管理等问题，以确保电路的性能和稳定性。你在使用 MOSFET 时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。