FDD86110 N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET：技术特性与应用解析

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET是不可或缺的关键元件。今天，我们就来深入探讨一款性能卓越的N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET——FDD86110。

文件下载：FDD86110-D.pdf

一、公司背景与产品编号变更

Fairchild现已成为ON Semiconductor的一部分。由于系统集成的需求，部分Fairchild可订购的产品编号需要更改，以符合ON Semiconductor的系统要求。具体来说，Fairchild产品编号中的下划线（_）将改为破折号（-）。大家可通过ON Semiconductor的官网（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号。

二、FDD86110 MOSFET特性

（一）基本特性

FDD86110是一款100V、50A、10.2mΩ的N-Channel MOSFET，采用了Fairchild Semiconductor先进的PowerTrench®工艺，并融入了Shielded Gate技术。该工艺在优化导通电阻的同时，还能保持出色的开关性能。

（二）具体参数

1. 最大导通电阻：在(V{GS}=10V)、(I{D}=12.5A)时，最大(r{DS(on)}=10.2mΩ)；在(V{GS}=6V)、(I{D}=9.8A)时，最大(r{DS(on)}=16mΩ)。
2. 测试情况：经过100% UIL测试，并且符合RoHS标准。

三、应用领域

FDD86110适用于DC - DC转换，在该应用场景中，其出色的性能能够为电路提供高效稳定的支持。

四、产品参数详解

（一）最大额定值

符号	参数	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	100	V
(V_{GS})	栅源电压	±20	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	50	A
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{A}=25^{circ}C)，注1a）	12.5	A
(I_{D})	脉冲漏极电流（注4）	150	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注3）	135	mJ
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	127	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

（二）热特性

符号	参数	值	单位
(R_{θJC})	结到外壳的热阻	0.98	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻（注1a）	40	°C/W

（三）封装标记与订购信息

设备标记	设备	封装	卷轴尺寸	胶带宽度	数量
FDD86110	FDD86110	D-PAK(TO - 252)	13’’	16mm	2500单位

（四）电气特性

1. 关断特性
   • (BV{DSS})（漏源击穿电压）：在(I{D}=250μA)、(V_{GS}=0V)时为100V。
   • (Delta BV{DSS}/Delta T{J})（击穿电压温度系数）：在(I_{D}=250μA)，参考25°C时为72mV/°C。
   • (I{DSS})（零栅压漏极电流）：在(V{DS}=80V)、(V_{GS}=0V)时为1μA。
   • (I{GSS})（栅源泄漏电流）：在(V{GS}=±20V)、(V_{DS}=0V)时为±100nA。
2. 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 - 4V。
   • (Delta V{GS(th)}/Delta T{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）：在不同的(V{GS})和(I{D})条件下有不同的值，例如在(V{GS}=10V)、(I_{D}=12.5A)时为8.5 - 10.2mΩ。
   • (g{FS})（正向跨导）：在(V{DS}=10V)、(I_{D}=12.5A)时为38S。
3. 动态特性
   • (C{iss})（输入电容）：在(V{DS}=50V)、(V_{GS}=0V)、(f = 1MHz)时为1702 - 2265pF。
   • (C_{oss})（输出电容）：为379 - 505pF。
   • (C_{rss})（反向传输电容）：为17 - 30pF。
   • (R_{g})（栅极电阻）：为0.1 - 1.5Ω。
4. 开关特性
   • (t_{d(on)})（导通延迟时间）：为12 - 20ns。
   • (t{r})（上升时间）：在(V{DD}=50V)、(I_{D}=12.5A)时为5.4 - 10ns。
   • (t{d(off)})（关断延迟时间）：在(V{GS}=10V)、(R_{GEN}=6Ω)时为19 - 35ns。
   • (t_{f})（下降时间）：为3.9 - 10ns。
   • (Q{g})（总栅极电荷）：在(V{GS}=0V)到10V时为25 - 35nC。
   • (Q{gs})（栅源电荷）：在(V{DD}=50V)、(I_{D}=12.5A)时为7.1nC。
   • (Q_{gd})（栅漏“米勒”电荷）：为5.2nC。
5. 漏源二极管特性
   • (V{SD})（源漏二极管正向电压）：在不同的(I{S})条件下有不同的值，例如在(V{GS}=0V)、(I{S}=12.5A)（注2）时为0.80 - 1.3V。
   • (t{rr})（反向恢复时间）：在(I{F}=12.5A)、(di/dt = 100A/μs)时为52 - 83ns。
   • (Q_{rr})（反向恢复电荷）：为60 - 96nC。

五、典型特性曲线分析

文档中给出了多个典型特性曲线，这些曲线直观地展示了FDD86110在不同条件下的性能表现。例如，通过“On Region Characteristics”曲线，我们可以看到不同(V_{GS})下漏极电流与漏源电压的关系；“Normalized On - Resistance vs Drain Current and Gate Voltage”曲线则反映了归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系。大家在实际设计中，可以根据这些曲线来选择合适的工作点。

六、注意事项

ON Semiconductor对产品有一些重要说明。产品参数可能会在不同应用中有所变化，所有工作参数都需要由客户的技术专家针对每个应用进行验证。此外，ON Semiconductor的产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备等关键应用场景。如果买家将产品用于非预期或未授权的应用，需要承担相应的责任。

在电子设计中，选择合适的MOSFET对于电路的性能和稳定性至关重要。FDD86110凭借其出色的特性和性能，在DC - DC转换等应用中具有很大的优势。大家在实际使用时，一定要仔细研究其参数和特性，确保设计的可靠性。你在使用MOSFET时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。