FDD86252 N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET：特性与应用解析

在电子设计领域，功率MOSFET是至关重要的元件，广泛应用于各种电源转换和开关电路中。今天我们要深入探讨的是FDD86252 N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET，它由Fairchild Semiconductor生产，现在已成为ON Semiconductor的一部分。

文件下载：FDD86252-D.pdf

一、产品背景与命名变更

随着Fairchild Semiconductor与ON Semiconductor的整合，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改以符合ON Semiconductor的系统要求。由于ON Semiconductor的产品管理系统无法处理带有下划线（_）的零件命名，Fairchild零件编号中的下划线将改为破折号（-）。大家在使用时，可通过ON Semiconductor网站验证更新后的设备编号。

二、FDD86252的特性

先进技术

FDD86252采用了Fairchild Semiconductor先进的PowerTrench®工艺，并结合了屏蔽栅技术。这种工艺在优化导通电阻的同时，还能保持出色的开关性能。具体来说，在不同的栅源电压和漏极电流条件下，其导通电阻表现如下：

• 在(V{GS}=10V)，(I{D}=5A)时，最大(r_{DS(on)} = 52mΩ)；
• 在(V{GS}=6V)，(I{D}=4A)时，最大(r_{DS(on)} = 72mΩ)。

其他特性

• 100% UIL测试：经过100%的非钳位感性负载测试，保证了产品在实际应用中的可靠性。
• RoHS合规：符合RoHS标准，满足环保要求。

三、应用领域

FDD86252主要应用于DC - DC转换领域。在DC - DC转换电路中，其低导通电阻和良好的开关性能能够有效降低功耗，提高转换效率。

四、产品参数

最大额定值

在(T_{C}=25^{circ}C)（除非另有说明）的条件下，FDD86252的最大额定值如下：	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（(T_{C}=25^{circ}C)）	27	A
(I_{D})	漏极电流 - 连续（(T_{A}=25^{circ}C)，注1a）	5	A
(I_{D})	漏极电流 - 脉冲（注4）	30	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注3）	72	mJ
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	89	W
(P_{D})	功率耗散（(T_{A}=25^{circ}C)，注1a）	3.1	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-55 至 +150	°C

热特性

符号	参数	值	单位
(R_{θJC})	结到壳的热阻	1.4	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻（注1a）	40	°C/W

电气特性

关断特性

• (BV_{DSS})：漏源击穿电压，在(I{D}=250μA)，(V{GS}=0V)时为150V。
• (frac{ΔBV{DSS}}{ΔT{J}})：击穿电压温度系数，在(I_{D}=250μA)，参考25°C时为104mV/°C。
• (I_{DSS})：零栅压漏极电流，在(V{DS}=120V)，(V{GS}=0V)时最大为1μA。
• (I_{GSS})：栅源泄漏电流，在(V{GS}=±20V)，(V{DS}=0V)时最大为±100nA。

导通特性

• (V_{GS(th)})：栅源阈值电压，在(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250μA)时，范围为2.0 - 4.0V。
• (frac{ΔV{GS(th)}}{ΔT{J}})：栅源阈值电压温度系数，在(I_{D}=250μA)，参考25°C时为 - 10mV/°C。
• (r_{DS(on)})：静态漏源导通电阻，在不同条件下有不同的值，如(V{GS}=10V)，(I{D}=5A)时，范围为41 - 52mΩ。
• (g_{FS})：正向跨导，在(V{DS}=10V)，(I{D}=5A)时为15S。

动态特性

• (C_{iss})：输入电容，在(V{DS}=75V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)时，范围为741 - 985pF。
• (C_{oss})：输出电容，范围为78 - 130pF。
• (C_{rss})：反向传输电容，范围为4.2 - 10pF。
• (R_{g})：栅极电阻为0.4Ω。

开关特性

在(V{DD}=75V)，(I{D}=5A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=6Ω)的条件下，开关特性如下：

• 开启延迟时间(t_{d(on)})为8.3ns。
• 上升时间(t_{r})为10ns。
• 关断延迟时间(t_{d(off)})为25ns。
• 下降时间(t_{f})为10ns。
• 总栅极电荷(Q_{g})为17nC。

漏源二极管特性

• (V_{SD})：源漏二极管正向电压，在不同的源极电流下有不同的值，如(V{GS}=0V)，(I{S}=5A)（注2）时，范围为0.80 - 1.3V。
• (t_{rr})：反向恢复时间，在(I_{F}=5A)，(di/dt = 100A/μs)时，范围为60 - 97ns。
• (Q_{rr})：反向恢复电荷，范围为72 - 115nC。

五、典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、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等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解FDD86252在不同工作条件下的性能表现。

六、注意事项

• ON Semiconductor保留对产品进行更改而不另行通知的权利。
• 该公司不保证其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。
• FDD86252产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3类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。

在实际设计中，大家需要根据具体的应用需求，仔细评估FDD86252的各项参数，确保其能够满足设计要求。同时，也要关注产品的最新信息和变更，以保证设计的可靠性和稳定性。你在使用FDD86252或其他功率MOSFET时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。