FDD86326 N沟道屏蔽栅PowerTrench MOSFET深度解析

在电子工程师的日常工作中，对于MOSFET的选型和应用是一个关键环节。今天我们就来深入探讨一款高性能的N沟道屏蔽栅PowerTrench MOSFET——FDD86326，这是仙童半导体（Fairchild Semiconductor）的产品，现在仙童半导体已并入安森美半导体（ON Semiconductor）。

文件下载：FDD86326-D.pdf

一、产品背景与命名变更

仙童半导体并入安森美半导体后，部分仙童可订购的产品编号需要更改以满足安森美半导体的系统要求。由于安森美半导体的产品管理系统无法处理带有下划线（_）的产品命名，仙童产品编号中的下划线将改为破折号（-）。大家在文档中看到带有下划线的器件编号时，要记得去安森美半导体官网核实更新后的编号。

二、FDD86326基本特性

（一）关键参数

FDD86326是一款80V、37A、23mΩ的N沟道MOSFET，具有一系列出色的电气特性。	条件	参数值
(V{GS}=10V, I{D}=8A) 时，最大 (r_{DS(on)} = 23mOmega)	-
(V{GS}=6V, I{D}=4.6A) 时，最大 (r_{DS(on)} = 37mOmega)	-

（二）技术优势

1. 屏蔽栅MOSFET技术：采用了屏蔽栅MOSFET技术，结合高性能沟槽技术，可实现极低的导通电阻 (r_{DS(on)}) 。这意味着在导通状态下，器件的功率损耗更小，能有效提高电路效率。大家思考一下，在哪些对效率要求极高的电路中，这种低导通电阻的特性会起到关键作用呢？
2. 低栅极电荷：与其他竞争沟槽技术相比，FDD86326的 (Q{g}) 和 (Q{gd}) 非常低。这使得器件的开关速度更快，能减少开关过程中的能量损耗，尤其适用于高频开关应用。想象一下在高频开关电源中，这种快速开关特性可以带来怎样的性能提升？
3. 高功率和电流处理能力：它能够在广泛使用的表面贴装封装中处理高功率和大电流，这为工程师在设计电路板时提供了更大的灵活性。
4. 其他特性：经过100% UIL测试，确保了产品的可靠性；并且符合RoHS标准，满足环保要求。

三、产品应用领域

FDD86326适用于DC - DC转换应用。在DC - DC转换器中，它的低导通电阻和快速开关特性可以有效降低功耗，提高转换效率，为电路设计带来更好的性能表现。大家在实际的DC - DC转换设计中，遇到的最大挑战是什么呢，这款MOSFET能否帮助解决这些问题？

四、电气参数分析

（一）最大额定值

参数	符号	额定值	单位
漏源电压	(V_{DS})	80	V
栅源电压	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（ (T_{C}=25^{circ}C) ）	(I_{D})	37	A
连续漏极电流（ (T_{A}=25^{circ}C) ）	(I_{D})	8	A
脉冲漏极电流	(I_{D})	40	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	121	mJ
功率耗散（ (T_{C}=25^{circ}C) ）	(P_{D})	62	W
功率耗散（ (T_{A}=25^{circ}C) ）	(P_{D})	3.1	W
工作和存储结温范围	(T{J}) 、 (T{STG})	- 55至 + 150	°C

（二）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}/Delta T{J}) 、零栅压漏极电流 (I{DSS}) 和栅源泄漏电流 (I_{GSS}) 等参数，这些参数反映了器件在关断状态下的性能。

2. 导通特性

如栅源阈值电压 (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)}) 会随着 (V{GS}) 、 (I{D}) 和 (T_{J}) 的变化而变化，这在实际应用中需要工程师根据具体工况进行考虑。

3. 动态特性

涵盖输入电容 (C{iss}) 、输出电容 (C{oss}) 、反向传输电容 (C{rss}) 和栅极电阻 (R{g}) 等参数，这些参数影响着器件的开关速度和动态性能。

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)}) 、下降时间 (t{f}) 和总栅极电荷 (Q_{g}) 等。这些参数直接决定了器件的开关性能，在高频开关应用中至关重要。

5. 漏源二极管特性

例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，这些参数对于理解器件内部二极管的性能和在某些电路中的应用具有重要意义。

五、热特性分析

（一）热阻参数

参数	符号	值	单位
结到外壳热阻	(R_{theta JC})	2.0	°C/W
结到环境热阻（ (1in^{2}) 2oz铜焊盘）	(R_{theta JA})	40	°C/W
结到环境热阻（最小2oz铜焊盘）	(R_{theta JA})	96	°C/W

热阻参数反映了器件散热的能力， (R{theta JC}) 是由设计保证的，而 (R{theta JA}) 则由用户的电路板设计决定。在实际设计中，工程师需要根据具体的散热条件，合理设计电路板，以确保器件的结温在安全范围内。大家在实际设计中，是如何优化散热设计的呢？

六、封装与订货信息

FDD86326采用D - PAK（TO - 252）封装，封装标记为FDD86326，卷轴尺寸为13英寸，胶带宽度为16mm，每卷数量为2500个。这种封装形式在电子电路中应用广泛，方便工程师进行焊接和安装。

七、典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、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、导通电阻与栅源电压的关系、转移特性、源漏二极管正向电压与源电流的关系、栅极电荷特性、电容与漏源电压的关系、非钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与外壳温度的关系、正向偏置安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及结到外壳瞬态热响应曲线等。这些曲线直观地展示了器件在不同条件下的性能变化，工程师可以根据这些曲线进行电路的设计和优化。大家在使用这些曲线进行设计时，最关注的是哪一条曲线呢？

综上所述，FDD86326 N沟道屏蔽栅PowerTrench MOSFET凭借其出色的性能特点和丰富的电气参数，适用于多种DC - DC转换等应用场景。电子工程师在实际设计中，可以根据具体的电路要求和性能指标，合理选择和应用这款MOSFET，同时要充分考虑其热特性和封装形式等因素，以确保电路的稳定性和可靠性。希望本文能为大家在MOSFET的选型和应用方面提供一些有价值的参考。