深入解析FDMS86310 N-Channel PowerTrench® MOSFET

一、前言

在电子设计领域，MOSFET 作为关键的功率器件，对电路性能起着至关重要的作用。今天，我们将深入探讨 ON Semiconductor 的 FDMS86310 N - Channel PowerTrench® MOSFET，了解其特性、参数及应用，为电子工程师们在实际设计中提供参考。

文件下载：FDMS86310-D.pdf

二、品牌整合与注意事项

Fairchild 已成为 ON Semiconductor 的一部分。由于系统要求，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-）。大家可通过 ON Semiconductor 网站（www.onsemi.com）验证更新后的器件编号。若对系统集成有疑问，可发邮件至 [e-mail]。

三、FDMS86310 MOSFET 特性

3.1 基本参数

FDMS86310 是一款 80 V、50 A、4.8 mΩ 的 N - Channel PowerTrench® MOSFET。在不同的栅源电压和漏极电流条件下，其导通电阻表现如下：

• 在 (V{GS}=10 V)，(I{D}=17 A) 时，最大 (r_{DS(on)} = 4.8 mΩ)；
• 在 (V{GS}=8 V)，(I{D}=14 A) 时，最大 (r_{DS(on)} = 6.7 mΩ)。

3.2 技术优势

• 先进封装与硅片组合：实现了低 (r_{DS(on)}) 和高效率，有助于降低功率损耗，提高电路效率。
• 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，可减少开关过程中的电压尖峰和电磁干扰。
• MSL1 稳健封装设计：提高了器件的可靠性和稳定性，适应不同的工作环境。
• 100% UIL 测试：确保器件在非钳位感性负载条件下的可靠性。
• RoHS 合规：符合环保要求，满足绿色电子设计的需求。

四、应用领域

FDMS86310 适用于多种应用场景，包括：

• 初级开关：在电源电路中作为初级开关，控制电源的通断，实现高效的功率转换。
• 同步整流：提高电源的效率，减少能量损耗。
• 电机开关：用于控制电机的启动、停止和调速，实现电机的精确控制。

五、电气参数

5.1 最大额定值

参数	符号	额定值	单位
漏源电压	(V_{DS})	80	V
栅源电压	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（封装限制，(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	50	A
连续漏极电流（硅片限制，(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	105	A
连续漏极电流（(T_{A}=25^{circ}C)）	(I_{D})	17	A
脉冲漏极电流	(I_{D})	100	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	183	mJ
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	96	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

5.2 热特性

参数	符号	数值	单位
结到外壳热阻	(R_{θJC})	1.3	°C/W
结到环境热阻	(R_{θJA})	（注 1a）50	°C/W

5.3 电气特性

• 关断特性：包括漏源击穿电压 (BV{DSS})、击穿电压温度系数 (Delta BV{DSS}/Delta T{J})、零栅压漏极电流 (I{DSS}) 和栅源泄漏电流 (I_{GSS}) 等参数。
• 导通特性：如栅源阈值电压 (V{GS(th)})、栅源阈值电压温度系数 (Delta V{GS(th)}/Delta T{J})、静态漏源导通电阻 (r{DS(on)}) 和正向跨导 (g_{FS}) 等。
• 动态特性：涉及输入电容 (C{iss})、输出电容 (C{oss})、反向传输电容 (C{rss}) 和栅极电阻 (R{g}) 等。
• 开关特性：包含导通延迟时间 (t{d(on)})、上升时间 (t{r})、关断延迟时间 (t{d(off)})、下降时间 (t{f})、总栅极电荷 (Q{g})、栅源电荷 (Q{gs}) 和栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd}) 等。
• 漏源二极管特性：有源漏二极管正向电压 (V{SD})、反向恢复时间 (t{rr}) 和反向恢复电荷 (Q_{rr}) 等参数。

六、典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，直观地展示了该 MOSFET 在不同条件下的性能表现，例如：

• 导通区域特性曲线：展示了不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系。
• 归一化导通电阻与漏极电流和栅源电压的关系曲线：有助于工程师了解导通电阻在不同工作条件下的变化情况。
• 归一化导通电阻与结温的关系曲线：反映了结温对导通电阻的影响。

七、封装与订购信息

FDMS86310 采用 Power 56 封装，具体信息如下：	器件标记	器件	封装	卷盘尺寸	胶带宽度	数量
FDMS86310	FDMS86310	Power 56	13’’	12 mm	3000 单位

八、总结与思考

FDMS86310 N - Channel PowerTrench® MOSFET 凭借其低导通电阻、高效率、先进的封装和技术等优势，在电源、电机控制等领域具有广阔的应用前景。电子工程师们在实际设计中，需要根据具体的应用需求，结合该器件的电气参数和典型特性曲线，合理选择和使用该 MOSFET。同时，要注意 ON Semiconductor 关于零件编号更改和产品使用的相关说明，确保设计的可靠性和合规性。大家在使用这款 MOSFET 时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。