FDMS86150 N沟道屏蔽栅PowerTrench® MOSFET：性能与应用解析

一、引言

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET是不可或缺的关键元件。今天我们要深入探讨的是ON Semiconductor旗下的FDMS86150 N沟道屏蔽栅PowerTrench® MOSFET。这款MOSFET在性能和应用方面都有独特之处，下面将为大家详细介绍。

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二、产品背景与系统变化

Fairchild Semiconductor已被ON Semiconductor整合，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改以符合ON Semiconductor的系统要求。由于ON Semiconductor产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名，Fairchild零件编号中的下划线（）将改为破折号（-）。大家在使用时需到ON Semiconductor网站核实更新后的设备编号。

三、FDMS86150 MOSFET特点

（一）技术优势

采用屏蔽栅MOSFET技术，在导通电阻和开关性能方面表现出色。在 (V{GS}=10V)，(I{D}=16A) 时，最大 (r{DS(on)} = 4.85mΩ)；在 (V{GS}=6V)，(I{D}=13A) 时，最大 (r{DS(on)} = 7.8mΩ)。这种先进的技术使得该MOSFET在不同工作条件下都能保持较低的导通电阻，提高了效率。

（二）封装与设计

采用先进的封装和硅片组合，实现了低 (r_{DS(on)}) 和高效率。MSL1 稳健的封装设计，并且经过 100% UIL 测试，满足 RoHS 标准，保证了产品的可靠性和环保性。

四、产品应用场景

（一）初级DC - DC MOSFET

在DC - DC 转换电路中，FDMS86150能够凭借其低导通电阻和良好的开关性能，有效降低功率损耗，提高转换效率。

（二）次级同步整流器

作为同步整流器使用时，能够快速响应，减少反向恢复损耗，提升整个电源系统的效率。

（三）负载开关

在负载开关应用中，其快速的开关速度和低导通电阻可以实现对负载的高效控制。

五、产品参数详解

（一）最大额定值

符号	参数	条件	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	-	100	V
(V_{GS})	栅源电压	-	±20	V
(I_{D})	漏极连续电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	-	80	A
(I_{D})	漏极连续电流（(T_{A}=25^{circ}C)）	（注1a）	16	A
(I_{D})	漏极脉冲电流	-	300	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注3）	-	726	mJ
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	-	156	W
(P_{D})	功率耗散（(T_{A}=25^{circ}C)）	（注1a）	2.7	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-	-55 至 +150	°C

（二）热特性

符号	参数	条件	值	单位
(R_{θJC})	结到外壳热阻	-	0.8	°C/W
(R_{θJA})	结到环境热阻	（注1a）	45	°C/W

（三）电气特性

1. 关断特性：如 (BV{DSS})（漏源击穿电压）在 (I{D}=250μA)，(V_{GS}=0V) 时为 100V 等。
2. 导通特性：(V{GS(th)})（栅源阈值电压）在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250μA) 时，范围为 2 - 4V。
3. 动态特性：包括输入电容 (C{iss})、输出电容 (C{oss})、反向传输电容 (C_{rss}) 等。
4. 开关特性：如开通延迟时间 (t{d(on)})、上升时间 (t{r})、关断延迟时间 (t{d(off)})、下降时间 (t{f}) 和总栅极电荷 (Q_{g}) 等。
5. 漏源二极管特性：如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。

六、典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、归一化导通电阻与结温的关系等。这些曲线有助于工程师更直观地了解该MOSFET在不同工作条件下的性能表现，在实际设计中可以根据这些曲线进行参数的优化和调整。

七、注意事项

1. 零件编号变更：由于系统整合，要注意零件编号的变化，及时到官网核实。
2. 热阻注意：(R{θJA}) 是在特定条件下确定的，实际使用中会受电路板设计影响，(R{θJC}) 由设计保证，而 (R_{θCA}) 由用户的电路板设计决定。
3. 应用限制：该产品不适合用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备。如果用于非预期或未经授权的应用，买家需承担相应责任。

八、总结

FDMS86150 N沟道屏蔽栅PowerTrench® MOSFET凭借其先进的技术、优秀的性能和广泛的应用场景，为电子工程师在设计电源电路、负载开关等方面提供了一个可靠的选择。在使用过程中，工程师们需要充分了解其参数和特性，结合实际应用需求进行合理设计，以发挥其最大优势。大家在实际设计中有没有遇到过类似MOSFET应用的问题呢？欢迎在评论区分享交流。