深入解析FDMS86201 N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET

一、前言

在电子工程领域，MOSFET作为关键的电子元件，广泛应用于各类电路中。今天我们要详细解析的FDMS86201 N - Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET，具有独特的性能和特点，能为工程师们在设计电路时提供更多的选择和可能。

文件下载：FDMS86201-D.pdf

二、品牌背景与编号变更

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。因为ON Semiconductor的产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名，所以Fairchild零件编号中的下划线（）将改为破折号（ - ）。大家可在ON Semiconductor网站上核实更新后的设备编号，最新的订购信息可在www.onsemi.com上找到。

三、FDMS86201 MOSFET 概述

3.1 产品特性

• 屏蔽栅MOSFET技术：这一技术优化了导通电阻，同时保持了卓越的开关性能。在 (V{GS}=10V)，(I{D}=11.6A) 时，最大 (r{DS(on)}=11.5mΩ)；在 (V{GS}=6V)，(I{D}=10.7A) 时，最大 (r{DS(on)}=14.5mΩ)。
• 先进的封装与硅片组合：实现了低 (r_{DS(on)}) 和高效率。
• MSL1 稳健封装设计：具有较好的稳定性和可靠性。
• 100% UIL 测试：确保了产品的质量和性能。
• RoHS 合规：符合环保要求。

3.2 一般描述

该N - 沟道MOSFET采用Fairchild Semiconductor的先进PowerTrench®工艺，结合了屏蔽栅技术。此工艺针对导通电阻进行了优化，同时保持了良好的开关性能。

3.3 应用领域

主要应用于DC - DC转换电路中。

四、电气特性

4.1 最大额定值

符号	参数	条件	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	-	120	V
(V_{GS})	栅源电压	-	±20	V
(I_{D})	连续漏极电流	(T_{C}=25^{circ}C)	49	A
	连续漏极电流	(T_{A}=25^{circ}C)（注1a）	11.6	A
	脉冲漏极电流	-	160	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注3）	-	264	mJ
(P_{D})	功率耗散	(T_{C}=25^{circ}C)	104	W
	功率耗散	(T_{A}=25^{circ}C)（注1a）	2.5	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-	-55 至 +150	°C

4.2 热特性

符号	参数	条件	数值	单位
(R_{θJC})	结到壳的热阻	-	1.2	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻	（注1a）	50	°C/W

4.3 电气参数

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

五、典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，这些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极电压的关系曲线：帮助工程师了解导通电阻在不同电流和电压下的变化情况。
• 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。
• 导通电阻与栅源电压的关系曲线：可用于确定合适的栅源电压以获得理想的导通电阻。
• 转移特性曲线：体现了漏极电流与栅源电压的关系。
• 源漏二极管正向电压与源电流的关系曲线：有助于了解二极管的正向特性。
• 栅极电荷特性曲线：展示了栅极电荷与栅源电压的关系。
• 电容与漏源电压的关系曲线：反映了电容随漏源电压的变化。
• 非钳位电感开关能力曲线：体现了MOSFET在雪崩情况下的性能。
• 最大连续漏极电流与壳温的关系曲线：可用于确定在不同壳温下的最大连续漏极电流。
• 正向偏置安全工作区曲线：帮助工程师确定MOSFET在不同电压和电流下的安全工作范围。
• 单脉冲最大功率耗散曲线：展示了单脉冲情况下的功率耗散情况。
• 结到环境的瞬态热响应曲线：反映了MOSFET在不同脉冲持续时间下的热响应特性。

六、封装与订购信息

6.1 封装信息

该MOSFET采用Power 56封装，其封装尺寸和相关细节在文档中有详细的标注，同时给出了封装的标准参考、尺寸公差等信息。

6.2 订购信息

器件标记	器件	封装	卷盘尺寸	胶带宽度
FDMS86201	FDMS86201	Power 56	13’’	12 mm

每卷数量为3000单位。

七、注意事项

• ON Semiconductor保留对产品进行更改而不另行通知的权利。
• 该公司不保证其产品适用于任何特定用途，也不承担因产品应用或使用而产生的任何责任。
• 买家负责使用ON Semiconductor产品的产品和应用，包括遵守所有法律法规和安全要求或标准。
• “典型”参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能可能会随时间变化，所有工作参数都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
• ON Semiconductor产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，或任何用于人体植入的设备。如果买家将产品用于此类非预期或未经授权的应用，买家应赔偿并使ON Semiconductor及其相关方免受因此类非预期或未经授权使用而产生的所有索赔、费用、损害和开支以及合理的律师费。

八、总结

FDMS86201 N - Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET凭借其独特的屏蔽栅技术、先进的封装和硅片组合，在DC - DC转换等应用中具有很大的优势。工程师们在设计电路时，可以根据其电气特性、典型特性曲线等信息，合理选择和使用该MOSFET，以实现电路的高性能和可靠性。大家在实际应用中，是否遇到过类似MOSFET的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。