深入剖析FDMS0309AS N-Channel PowerTrench® SyncFET™

一、引言

在电子工程师的日常工作中，选择合适的功率器件对于电路设计的性能和效率至关重要。今天我们要深入探讨的是Fairchild（现属ON Semiconductor）的FDMS0309AS N-Channel PowerTrench® SyncFET™，它在功率转换应用中有着出色的表现。

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二、产品背景与变更说明

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。具体来说，Fairchild零件编号中的下划线（_）将更改为破折号（-）。大家可通过ON Semiconductor网站验证更新后的设备编号，最新的订购信息可在www.onsemi.com上获取。若有关于系统集成的问题，可发送邮件至[e-mail]。

三、产品特点

3.1 低导通电阻

• 在(V{GS}=10V)，(I{D}=21A)时，最大(r{DS(on)} = 3.5mΩ)；在(V{GS}=4.5V)，(I{D}=19A)时，最大(r{DS(on)} = 4.3mΩ)。这种低导通电阻特性有助于降低功率损耗，提高效率。

  3.2 先进的封装与硅技术结合

  采用先进的封装和硅技术组合，实现了低(r_{DS(on)})和高效率。

  3.3 SyncFET™肖特基体二极管

  具有高效的单片肖特基体二极管，能提供额外的性能优势。

  3.4 可靠的封装设计

  MSL1稳健封装设计，并且经过100% UIL测试，保证了产品的可靠性。

  3.5 环保合规

  符合RoHS标准，满足环保要求。

四、应用领域

4.1 同步整流

适用于DC/DC转换器的同步整流，能有效提高转换效率。

4.2 笔记本电源

可作为笔记本Vcore/GPU的低端开关，为笔记本电脑的电源管理提供支持。

4.3 网络负载点

在网络负载点的低端开关应用中发挥作用，确保网络设备的稳定供电。

4.4 电信二次侧整流

用于电信设备的二次侧整流，保障电信系统的正常运行。

五、电气特性

5.1 最大额定值

符号	参数	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	30	V
(V_{DSt})	漏源瞬态电压（(t_{Transient}<100ns)）	33	V
(V_{GS})	栅源电压	±20	V
(I_{D})	漏极电流 - 连续（封装限制，(T_{C}=25°C)）	49	A
	漏极电流 - 连续（硅限制，(T_{C}=25°C)）	96	A
	漏极电流 - 连续（(T_{A}=25°C)）	21	A
	漏极电流 - 脉冲	100	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	66	mJ
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25°C)）	50	W
	功率耗散（(T_{A}=25°C)）	2.5	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-55 至 +150	°C

5.2 热特性

符号	参数	值	单位
(R_{θJC})	结到外壳的热阻	2.5	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻（特定条件下）	50	°C/W

5.3 电气参数

• 关断特性：如漏源击穿电压(BV{DSS})、零栅压漏极电流(I{DSS})等。
• 导通特性：包括栅源阈值电压(V{GS(th)})、静态漏源导通电阻(r{DS(on)})等。
• 动态特性：输入电容(C{iss})、输出电容(C{oss})、反向传输电容(C_{rss})等。
• 开关特性：开通延迟时间(t{d(on)})、上升时间(t{r})、关断延迟时间(t_{d(off)})等。
• 漏源二极管特性：源 - 漏二极管正向电压(V{SD})、反向恢复时间(t{rr})等。

六、典型特性

6.1 导通区域特性

通过图1可以看到不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系。

6.2 归一化导通电阻特性

图2展示了归一化导通电阻与漏极电流和栅源电压的关系，图3显示了归一化导通电阻与结温的关系。

6.3 开关特性

图4至图7分别呈现了导通电阻与栅源电压、传输特性、栅极电荷特性等关系。

6.4 体二极管特性

图14展示了FDMS0309AS SyncFET™体二极管的反向恢复特性，图15显示了体二极管反向泄漏与漏源电压的关系。

七、封装信息

该产品采用Power 56封装，具体的封装尺寸和引脚布局在文档中有详细说明。同时，还给出了封装标记和订购信息，如设备标记为FDMS0309AS，采用13’’卷盘，胶带宽度为12mm，每卷数量为3000个。

八、注意事项

8.1 产品变更

ON Semiconductor保留对产品进行更改的权利，且无需进一步通知。

8.2 适用性和责任

ON Semiconductor不保证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。用户需自行验证所有操作参数，并确保产品使用符合相关法律法规和安全要求。

8.3 特殊应用限制

该产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或类似分类的医疗设备，以及用于人体植入的设备。

九、总结

FDMS0309AS N-Channel PowerTrench® SyncFET™凭借其低导通电阻、先进的封装和硅技术、高效的体二极管等特点，在功率转换应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以根据其电气特性和典型特性，合理选择和应用该产品，以实现电路的高性能和高效率。大家在实际应用中，是否遇到过类似功率器件的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验。