Onsemi FDMS2572 N 沟道 MOSFET 器件深度解析

在电子工程师的日常工作中，MOSFET 是电路设计里极为关键的元件。今天，我们就来深入剖析 Onsemi 公司的 FDMS2572 这款 N 沟道 MOSFET 器件，探讨它的特性、参数以及应用场景。

文件下载：FDMS2572-D.PDF

一、器件概述

FDMS2572 属于 UltraFET 系列 N 沟道 MOSFET，具备诸多出色特性，能在功率转换应用中实现卓越效率。它针对低导通电阻（rDS(on)）、低等效串联电阻（ESR）、低总栅极电荷和米勒栅极电荷进行了优化，非常适合高频 DC - DC 转换器。

二、关键特性

2.1 导通电阻特性

• 在 $V{GS}=10V$，$I{D}=4.5A$ 时，最大 $r{DS(on)} = 47mOmega$；在 $V{GS}=6V$，$I{D}=4.5A$ 时，最大 $r{DS(on)} = 53mOmega$。低导通电阻有助于降低功率损耗，提高转换效率。

  2.2 低米勒电荷

  低米勒电荷特性使得器件在高频工作时能减少开关损耗，提升高频效率。

  2.3 UIS 能力

  具备单脉冲和重复脉冲的非钳位感性开关（UIS）能力，增强了器件的可靠性和稳定性。

  2.4 环保特性

  该器件为无铅产品，符合 RoHS 标准，满足环保要求。

三、应用场景

3.1 分布式电源架构和电压调节模块（VRMs）

在分布式电源架构中，FDMS2572 可作为关键的功率开关，实现高效的电源分配和转换。

3.2 24V 和 48V 系统的主开关

对于 24V 和 48V 系统，它能可靠地控制电源的通断，确保系统稳定运行。

3.3 高压同步整流

在高压同步整流应用中，其低导通电阻和快速开关特性可有效提高整流效率。

四、电气参数

4.1 最大额定值

符号	参数	额定值	单位
$V_{DS}$	漏源电压	150	V
$V_{GS}$	栅源电压	± 20	V
$I_{D}$	漏极电流（连续，封装限制，$T_{C} = 25^{circ}C$）	27	A
	漏极电流（连续，硅片限制，$T_{C} = 25^{circ}C$）	27	A
	漏极电流（连续，$T_{A} = 25^{circ}C$）	4.5	A
	漏极电流（脉冲）	30	A
$E_{AS}$	单脉冲雪崩能量	150	mJ
$P_{D}$	功率耗散（$T_{C} = 25^{circ}C$）	78	W
	功率耗散（$T_{A} = 25^{circ}C$）	2.5	W
$T{J}, T{STG}$	工作和存储结温范围	-55 至 +150	°C

4.2 电气特性

4.2.1 关断特性

• 漏源击穿电压 $B{V{DSS}}$：在 $I{D}=250mu A$，$V{GS}=0V$ 时为 150V。
• 击穿电压温度系数 $frac{Delta B{V{DSS}}}{Delta T{J}}$：在 $I{D}=250mu A$，参考温度 25°C 时为 180mV/°C。
• 零栅压漏极电流 $I{DSS}$：在 $V{DS}=120V$，$V_{GS}=0V$ 时为 1μA。
• 栅源泄漏电流 $I{GSS}$：在 $V{GS}= + 20V$，$V_{DS}=0V$ 时为 +100nA。

4.2.2 导通特性

• 栅源阈值电压 $V{GS(th)}$：在 $V{GS}=V{DS}$，$I{D}=250mu A$ 时，最小值为 2V，典型值为 3V，最大值为 4V。
• 栅源阈值电压温度系数： - 9.8mV/°C。
• 静态漏源导通电阻 $r{DS(on)}$：在不同条件下有不同取值，如 $V{GS}=10V$，$I_{D}=4.5A$ 时，典型值为 36mΩ，最大值为 47mΩ。

4.2.3 动态特性

• 输入电容 $C{iss}$：在 $V{DS}=75V$，$V_{GS}=0V$，$f = 1MHz$ 时为 2610pF。
• 输出电容 $C_{oss}$：典型值为 130 - 175pF。
• 反向传输电容 $C_{rss}$：典型值为 30 - 45pF。
• 栅极电阻 $R_{g}$：典型值为 0.1 - 2.6Ω。

4.2.4 开关特性

• 开启延迟时间 $t_{d(on)}$：典型值为 11 - 20ns。
• 上升时间 $t_{r}$：典型值为 8 - 16ns。
• 关断延迟时间 $t_{d(off)}$：典型值为 38ns。
• 下降时间 $t_{f}$：典型值为 31 - 50ns。
• 总栅极电荷 $Q{g(TOT)}$：在 $V{GS}$ 从 0V 到 10V，$V{DD}=75V$，$I{D}=4.5A$ 时，典型值为 31 - 43nC。

4.2.5 漏源二极管特性

• 源漏二极管正向电压：在 $V{GS}=0V$，$I{S}=2.2A$ 时给出相关特性。
• 反向恢复电荷：典型值为 130 - 195nC。

五、典型特性曲线

FDMS2572 的典型特性曲线直观地展示了其在不同条件下的性能表现，例如：

5.1 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，有助于工程师了解器件在导通状态下的工作特性。

5.2 归一化导通电阻与漏极电流和栅源电压的关系曲线

可以清晰看到导通电阻随漏极电流和栅源电压的变化情况，为电路设计中的功率损耗计算提供参考。

5.3 归一化导通电阻与结温的关系曲线

反映了导通电阻随结温的变化趋势，对于考虑器件在不同温度环境下的性能稳定性非常重要。

六、封装与订购信息

6.1 封装

采用 WDFN8 5x6，1.27P 封装，这种封装具有一定的散热和电气性能优势。

6.2 订购信息

每盘 3000 个，采用带盘包装。详细的带盘规格可参考相关手册。

七、总结

FDMS2572 作为一款高性能的 N 沟道 MOSFET，凭借其低导通电阻、低米勒电荷、UIS 能力等特性，在高频功率转换应用中具有显著优势。电子工程师在设计分布式电源架构、24V 和 48V 系统主开关以及高压同步整流等电路时，可以充分考虑这款器件。不过，在实际应用中，还需要根据具体的电路要求和工作条件，对器件的各项参数进行仔细评估和验证，以确保电路的性能和可靠性。大家在使用这款器件的过程中，有没有遇到过什么特别的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。