深入解析FDMS8090 PowerTrench®对称双MOSFET

一、引言

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET作为关键的电子元件，广泛应用于各种电路设计中。今天我们要详细探讨的是FDMS8090 PowerTrench®对称双100V N沟道MOSFET，它是Fairchild Semiconductor（现属于ON Semiconductor）的一款优秀产品。了解这款MOSFET的特性和参数，对于优化电路设计、提高产品性能具有重要意义。

文件下载：FDMS8090-D.pdf

二、产品背景与变更说明

（一）品牌整合

Fairchild Semiconductor现已成为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。具体来说，由于ON Semiconductor产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名法，Fairchild零件编号中的下划线（）将更改为破折号（-）。大家在使用时可通过ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）验证更新后的设备编号。

（二）知识产权与免责声明

ON Semiconductor拥有众多专利、商标、版权等知识产权。同时，该公司保留对产品进行更改的权利，且不承担产品在特定用途中的适用性保证，也不承担因产品应用或使用产生的任何责任。在使用ON Semiconductor产品时，用户需自行负责产品和应用的合规性等问题。

三、FDMS8090 MOSFET特性

（一）低导通电阻

• 在 (V{GS} = 10V)，(I{D} = 10A) 时，最大 (r{DS(on)} = 13mΩ)；在 (V{GS} = 6V)，(I{D} = 8A) 时，最大 (r{DS(on)} = 20mΩ)。低导通电阻可以有效降低功率损耗，提高电路效率。大家在设计低功耗电路时，这一特性是否会成为你的重要考虑因素呢？

  （二）低电感封装

  低电感封装能够缩短上升/下降时间，从而降低开关损耗。同时，MOSFET集成设计实现了最佳布局，可降低电路电感并减少开关节点振铃，提高电路的稳定性和可靠性。

  （三）其他特性

• 该设备经过100%单脉冲雪崩能量（UIL）测试，确保了其在雪崩状态下的可靠性。
• 符合RoHS标准，环保无污染。

四、产品描述与应用领域

（一）产品描述

FDMS8090采用双Power 56（5mm X 6mm MLP）封装，内部包含两个快速开关（Qgd最小化）的100V N沟道MOSFET。这种封装具有出色的热性能，能够有效散热，保证MOSFET在工作时处于合适的温度范围。

（二）应用领域

• 桥拓扑结构：在各种桥电路中，如H桥、全桥等，FDMS8090的低导通电阻和低开关损耗特性可以提高电路效率，降低发热。
• 同步整流对：用于同步整流电路，能够提高整流效率，减少能量损耗。
• 电机驱动：在电机驱动电路中，可实现高效的功率转换和精确的电机控制。

五、电气参数详解

（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)）		40	A
(I_{D})	漏极连续电流（(T_{A} = 25^{circ}C)）		10	A
(I_{D})（脉冲）			120	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量		253	mJ
(P_{D})	功率耗散（(T_{C} = 25^{circ}C)）		59	W
(P_{D})	功率耗散（(T_{A} = 25^{circ}C)）		2.2	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围		-55 至 +150	°C

这些最大额定值规定了MOSFET的安全工作范围。在实际设计中，我们必须确保工作参数不超过这些额定值，否则可能会导致MOSFET损坏。那么，在不同的应用场景中，如何合理利用这些额定值来设计电路呢？

（二）热特性

符号	参数	值	单位
(R_{θJC})	结到壳热阻	2.1	°C/W
(R_{θJA})	结到环境热阻（特定条件）	55	°C/W

热特性参数对于评估MOSFET的散热能力至关重要。在设计散热方案时，我们需要根据这些参数来选择合适的散热器或散热方式，以保证MOSFET的结温在安全范围内。

（三）电气特性

1. 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})、零栅压漏极电流 (I{DSS}) 和栅源漏电流 (I{GSS}) 等参数，这些参数描述了MOSFET在关断状态下的性能。

2. 导通特性

有栅源阈值电压 (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。其中，(r{DS(on)}) 是一个关键参数，它直接影响到MOSFET在导通状态下的功率损耗。

3. 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。这些参数对于分析MOSFET的开关速度和动态响应非常重要。

4. 开关特性

包括开通延迟时间 (t{d(on)})、上升时间 (t{r})、关断延迟时间 (t{d(off)}) 和下降时间 (t{f}) 等。开关特性决定了MOSFET的开关速度，对于高频开关电路的设计尤为关键。

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。在某些应用中，漏源二极管的性能会对电路产生重要影响。

六、典型特性曲线分析

文档中给出了多个典型特性曲线，如导通特性曲线、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系曲线、归一化导通电阻与结温的关系曲线等。通过分析这些曲线，我们可以更深入地了解FDMS8090在不同工作条件下的性能变化。例如，从导通电阻与温度的关系曲线可以看出，随着结温的升高，导通电阻会逐渐增大。在实际设计中，我们需要考虑这一因素对电路性能的影响。

七、封装标记与订购信息

设备标记	设备	封装	卷轴尺寸	带宽度	数量
FDMS8090	FDMS8090	Power 56	13’’	12mm	3000 单位

了解封装标记和订购信息，有助于我们准确地选择和采购所需的器件。

八、总结

FDMS8090 PowerTrench®对称双100V N沟道MOSFET具有低导通电阻、低电感封装等一系列优秀特性，适用于多种应用领域。作为电子工程师，在设计电路时，我们需要充分了解其各项参数和特性，结合具体的应用需求，合理选择和使用该MOSFET，以实现电路的最佳性能。同时，要关注品牌整合带来的零件编号变化以及相关的知识产权和免责声明等信息。在实际应用中，你是否遇到过类似MOSFET在某些特定条件下性能不佳的情况呢？你又是如何解决的呢？希望大家在评论区分享自己的经验和见解。