onsemi FDMA410NZ N-Channel MOSFET：特性与应用深度解析

在电子设计领域，MOSFET作为关键的功率器件，其性能直接影响着整个电路的效率和稳定性。今天，我们就来深入探讨onsemi推出的FDMA410NZ单N沟道MOSFET，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

文件下载：FDMA410NZ-D.PDF

产品概述

FDMA410NZ采用了onsemi先进的POWERTRENCH工艺，专门针对特殊的MicroFETM引线框架进行优化，以实现低导通电阻（(R{DS(on)})）。该器件在(V{GS}=1.5V)时具有出色的性能表现，适用于多种应用场景。

产品特性

低导通电阻

在(V{GS}=4.5V)、(I{D}=9.5A)的条件下，最大(R{DS(on)})仅为23mΩ。这一特性使得该MOSFET在导通状态下的功率损耗较低，能够有效提高电路的效率。同时，不同的(V{GS})和(I{D})组合下，(R{DS(on)})也有相应的表现，如在(V{GS}=2.5V)、(I{D}=8.0A)时，(R_{DS(on)})最大为29mΩ 。

低外形封装

采用新型MicroFET 2x2 mm封装，最大高度仅为0.8mm。这种低外形封装不仅节省了电路板空间，还适用于对空间要求较高的应用。

环保设计

该器件不含卤化化合物和氧化锑，符合无铅（Pb-Free）、无卤（Halide Free）和RoHS标准，满足环保要求。

应用场景

锂电池组

在锂电池组中，FDMA410NZ可作为负载开关或DC-DC转换器件，帮助实现高效的能量转换和管理。

基带开关

其低导通电阻和快速开关特性使其非常适合用于基带开关，确保信号的稳定传输。

负载开关

能够快速、可靠地控制负载的通断，提高系统的稳定性和可靠性。

DC-DC转换

在DC-DC转换电路中，FDMA410NZ的低损耗特性有助于提高转换效率，减少能量损失。

电气特性

绝对最大额定值

Symbol	Parameter	Ratings	Unit
(V_{DS})	漏源电压	20	V
(V_{GS})	栅源电压	± 8	V
(I_{D})	连续漏极电流（25°C） 脉冲漏极电流（25°C）	9.5 24	A
(P_{D})	功率耗散（25°C） （另一种情况25°C）	2.4 0.9	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-55 to +150	°C

热特性

热阻(R_{θJA})根据不同的安装条件有所不同：

• 当安装在1平方英寸、2盎司铜箔的焊盘上时，(R_{θJA}=52°C/W)。
• 当安装在最小2盎司铜箔焊盘上时，(R_{θJA}=145°C/W)。

电气参数

关断特性

• 漏源击穿电压(BVDSS)：当(I{D}=250μA)、(V{GS}=0V)时，最小值为20V。
• 零栅压漏极电流(I{DSS})：在(V{DS}=16V)、(V_{GS}=0V)时，最大值为1μA。
• 栅源泄漏电流(I{GSS})：在(V{GS}=±8V)、(V_{DS}=0V)时，最大值为±10μA。

导通特性

• 栅源阈值电压(V{GS(th)})：在(V{GS}=V{DS})、(I{D}=250μA)时，典型值为0.7V，范围在0.4 - 1.0V之间。
• 静态漏源导通电阻(R{DS(on)})：在不同的(V{GS})和(I{D})条件下有不同的值，例如在(V{GS}=4.5V)、(I_{D}=9.5A)时，典型值为17mΩ，最大值为23mΩ。

动态特性

• 输入电容(C{iss})：在(V{DS}=10V)、(V_{GS}=0V)、(f = 1MHz)时，典型值为1080pF。
• 输出电容(C_{oss})：典型值为175pF。
• 反向传输电容(C_{rss})：典型值为130pF。
• 栅极电阻(R_{g})：在(f = 1MHz)时为2.1Ω。

开关特性

• 导通延迟时间(t{d(on)})：在(V{DD}=10V)、(I{D}=9.5A)、(V{GS}=4.5V)时，典型值为7.5ns。
• 上升时间(t{r})：在(R{GEN}=6Ω)时，典型值为3.9ns。
• 关断延迟时间(t_{d(off)})：典型值为27ns。
• 下降时间(t_{f})：典型值为3.7ns。
• 总栅极电荷(Q{g})：在(V{DD}=10V)、(I{D}=9.5A)、(V{GS}=4.5V)时，典型值为10nC。

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流(I_{S})：为2.0A。
• 源漏二极管正向电压(V{SD})：在(V{GS}=0V)、(I_{S}=2.0A)时，典型值为0.7V，最大值为1.2V。
• 反向恢复时间(t{rr})：在(I{F}=9.5A)、(di/dt = 100A/μs)时，典型值为12ns。
• 反向恢复电荷(Q_{rr})：典型值为2.6nC。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，直观地展示了该MOSFET在不同条件下的性能表现。例如，通过“On-Region Characteristics”曲线可以看到不同(V_{GS})下漏极电流与漏源电压的关系；“Normalized On-Resistance vs. Drain Current and Gate Voltage”曲线则反映了导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系。这些曲线对于工程师在设计电路时选择合适的工作点非常有帮助。

封装与订购信息

FDMA410NZ采用WDFN6（无铅、无卤）封装，每卷3000个。在进行电路板设计时，需要参考文档中提供的机械尺寸和推荐的焊盘图案，以确保正确安装和良好的电气连接。

总结

onsemi的FDMA410NZ N-Channel MOSFET以其低导通电阻、低外形封装和环保设计等特性，在锂电池组、基带开关、负载开关和DC-DC转换等应用中具有很大的优势。工程师在设计电路时，可以根据其电气特性和典型特性曲线，合理选择工作条件，以实现最佳的性能和效率。同时，在使用过程中，要注意其绝对最大额定值，避免超过极限参数导致器件损坏。大家在实际应用中有没有遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。