FDBL0240N100 N - 通道 PowerTrench® MOSFET 深度解析

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 是一个常见且关键的元件。今天我们就来深入了解一下 FDBL0240N100 这款 N - 通道 PowerTrench® MOSFET，看看它有哪些特性和应用场景。

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一、公司背景与注意事项

ON Semiconductor 收购了 Fairchild Semiconductor，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 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（ - ）。大家可以在 ON Semiconductor 网站上核实更新后的设备编号。

同时，ON Semiconductor 对产品有一系列声明，如保留更改产品的权利，不保证产品适用于特定用途，不承担产品应用或使用产生的责任等。并且其产品不适合用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备等特定场景。

二、产品特性

（一）基本特性

FDBL0240N100 具有 UIS 能力，并且符合 RoHS 标准。这意味着它在可靠性和环保方面表现出色，能满足大多数工业应用的要求。

（二）电气特性

1. 最大额定值
   • 漏源电压（(V{DS})）最大为 100V，栅源电压（(V{GS})）为 ±20V。
   • 连续漏极电流在 (T{C}=25^{circ}C) 时为 210A，(T{C}=100^{circ}C) 时为 150A，脉冲电流可达 910A。
   • 单脉冲雪崩能量（(E{AS})）为 821mJ，功率耗散在 (T{C}=25^{circ}C) 时为 300W，(T_{A}=25^{circ}C) 时为 3.5W。
   • 工作和存储结温范围为 - 55 至 +175°C。
2. 关断特性
   • 漏源击穿电压（(BV{DSS})）在 (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V) 时为 100V，击穿电压温度系数（(Delta BV{DSS}/Delta T_{J})）为 58mV/°C。
   • 零栅压漏极电流（(I{DSS})）在 (V{DS}=80V)，(V{GS}=0V) 时最大为 1μA，栅源泄漏电流（(I{GSS})）在 (V{GS}=±20V)，(V{DS}=0V) 时为 ±100nA。
3. 导通特性
   • 栅源阈值电压（(V{GS(th)})）在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250mu A) 时为 2 - 4V。
   • 静态漏源导通电阻（(r{DS(on)})）在 (V{GS}=10V)，(I_{D}=80A) 时为 2.2 - 2.8mΩ。
   • 栅源阈值电压温度系数（(Delta V{GS(th)}/Delta T{J})）为 - 13mV/°C，正向跨导（(g{FS})）在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=80A) 时为 162S。
4. 动态特性
   • 输入电容（(C{iss})）为 5835 - 8755pF，输出电容（(C{oss})）在 (V{DS}=50V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时为 1235 - 1855pF，反向传输电容（(C_{rss})）为 41 - 65pF。
   • 栅极电阻（(R{g})）在 (V{GS}=0.5V)，(f = 1MHz) 时为 2.5Ω。
5. 开关特性
   • 开启延迟时间（(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(TOT)})）在 (V{DD}=50V)，(I{D}=80A)，(V{GS}=10V)，(R_{GEN}=6Ω) 时分别为 26ns、42ns、51ns、70ns 和 111nC。
   • 阈值栅极电荷（(Q{g(th)})）在 (V{GS}=0) 到 2V 时为 11 - 15nC，栅源栅极电荷（(Q{gs})）为 27nC，栅漏“米勒”电荷（(Q{gd})）为 16nC。
6. 漏源二极管特性
   • 最大连续漏源二极管正向电流（(I{S})）为 210A，最大脉冲漏源二极管正向电流（(I{SM})）为 910A。
   • 源漏二极管正向电压（(V{SD})）在 (V{GS}=0V)，(I{S}=80A) 时为 1.3V，(I{S}=40A) 时为 1.2V。
   • 反向恢复时间（(t{rr})）在 (I{F}=80A)，(di/dt = 100A/mu s) 时为 82 - 131ns，反向恢复电荷（(Q_{rr})）为 151 - 242nC。

（三）热特性

热阻方面，结到壳的热阻（(R{theta JC})）为 0.5°C/W，结到环境的热阻（(R{theta JA})）在安装在 1 平方英寸 2oz 铜焊盘上时为 43°C/W。这里大家思考一下，热阻对 MOSFET 的实际应用有哪些影响呢？

三、应用场景

这款 MOSFET 适用于多种工业场景，包括工业电机驱动、工业电源、工业自动化、电池供电工具、电池保护、太阳能逆变器、UPS 和能量逆变器、能量存储以及负载开关等。在这些应用中，它的高电流承载能力和良好的电气特性能够充分发挥作用。

四、封装与订购信息

该 MOSFET 采用 MO - 299A 封装，设备标记为 FDBL0240N100。不过文档中关于卷盘尺寸、胶带宽度和数量未给出具体信息。

五、典型特性曲线

文档中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。这些曲线对于工程师在实际设计中评估 MOSFET 的性能非常有帮助。大家在使用时可以根据这些曲线来优化电路设计，提高产品性能。

总之，FDBL0240N100 N - 通道 PowerTrench® MOSFET 是一款性能优良、应用广泛的 MOSFET 产品。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，结合其特性进行合理选择和使用。