FDBL0090N40 N沟道PowerTrench® MOSFET：性能剖析与应用指南

飞兆半导体（Fairchild）现已成为安森美半导体（ON Semiconductor）的一部分。在整合过程中，部分飞兆可订购的零件编号需更改，以满足安森美半导体的系统要求，例如将飞兆零件编号中的下划线（_）改为破折号（-）。下面我们将详细探讨FDBL0090N40 N沟道PowerTrench® MOSFET的各项特性、参数及应用。

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产品概述

FDBL0090N40是一款N沟道PowerTrench® MOSFET，具备40V、240A、0.9mΩ的特性。典型值 (R{DS(on)}=0.65 ~m Omega)（(V{GS}=10 ~V) ，(I{D}=80 ~A) ），典型值 (Q{g(tot)}=144 nC)（(V{GS}=10 ~V) ，(I{D}=80 ~A) ），拥有UIS能力且符合RoHS标准。

应用领域

该MOSFET适用于多个工业领域，包括工业电机驱动器、工业电源、工业自动化、电动工具、电池保护、太阳能逆变器、UPS和能源逆变器、储能以及负载开关等。这些应用场景对器件的性能和稳定性有较高要求，FDBL0090N40凭借其出色的特性能够满足这些需求。

最大额定值

以下是FDBL0090N40在 (T_{J}=25^{circ} C) 时的最大额定值：	符号	参数	额定值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	40	V
(V_{GS})	栅源电压	±20	V
(I_{D})	漏极电流 - 连续（(V_{GS} =10V) ）	240	A
脉冲漏电流	-	见图4	-
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	737	mJ
(P_{D})	功耗	357	W
超过25 °C时降额	-	2.38	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度	-55至 + 175	°C
(R_{theta JC})	结点 - 壳体的热阻	0.42	°C/W
(R_{theta JA})	结至环境热阻最大值	43	°C/W

需要注意的是，电流受接合线配置限制；单脉冲雪崩能量测试条件为电感充电期间，起始 (T{J}=25^{circ} C) ，(L=0.36 mH) ，(I{AS}=64 ~A) ，(V{DD}=40 ~V) ；(R{theta JA}) 等于结至壳体和壳体至环境热阻之和，其中壳体热参考定义为漏极引脚的焊料安装表面，(R{theta JC}) 具备设计保证，(R{theta JA}) 由电路板设计确定，此处的最大额定值基于安装在2oz铜的 (1 in^2) 焊盘上。

电气特性

关断特性

• (B{V DSS})（漏极至源极击穿电压）：(I{D} = 250 μA)，(V_{GS} = 0 V) 时，最小值为40V。
• (I{DSS})（漏极至源极漏电流）：(V{DS} = 40 V)，(T{J} = 25 °C) ，(V{GS} = 0 V) 时为μA级；(T_{J} = 175 °C) 时最大值为1mA。
• (I{GSS})（栅极至源极漏电流）：(V{GS} = ±20 V) 时为±100 nA。

导通特性

• (V{GS(th)})（栅极至源极阀值电压）：(V{GS} = V{DS})，(I{D} = 250 μA) 时，最小值为2.0V，典型值为3.3V，最大值为4.0V。
• (R{DS(on)})（漏极至源极导通电阻）：(I{D} = 80 A)，(V{GS}= 10 V) ，(T{J} = 25 °C) 时，典型值为0.65mΩ，最大值为0.90mΩ；(T_{J} = 175 °C) 时，典型值为1.10mΩ，最大值为1.50mΩ。

动态特性

• (C{iss})（输入电容）：(V{DS} = 25 V)，(V_{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为12000 pF。
• (C_{oss})（输出电容）：为3260 pF。
• (C_{rss})（反向传输电容）：为442 pF。
• (R_{g})（栅极阻抗）：(f = 1 MHz) 时为3.3 Ω。
• (Q{g(ToT)})（在10 V的栅极总电荷）：(V{GS} = 0) 至10 V，(V{DD} = 32 V)，(I{D} = 80 A) 时，典型值为144nC，最大值为188nC。
• (Q{g(th)})（阀值栅极电荷）：(V{GS} = 0) 至2 V时，典型值为22nC，最大值为26nC。
• (Q_{gs})（栅极至源极栅极电荷）：为66 nC。
• (Q_{gd})（栅极至漏极“ 米勒” 电荷）：为16 nC。

开关特性

在 (V{DD} = 20 V)，(I{D} = 80 A)，(V{GS} = 10 V)，(R{GEN} = 6 Ω) 的条件下：

• 导通时间为162 ns，导通延迟 (t{d(on)}) 为42 ns，上升时间 (t{r}) 为73 ns。
• 关断延迟 (t{d(off)}) 为83 ns，下降时间 (t{f}) 为50 ns，关断时间 (t_{off}) 为279 ns。

漏极 - 源极二极管特性

• (V{SD})（源极至漏极二极管电压）：(I{SD} =80 A)，(V{GS} = 0 V) 时为1.25 V；(I{SD} = 40 A)，(V_{GS} = 0 V) 时为1.2 V。
• (t{rr})（反向恢复时间）：(I{F} = 80 A)，(dI{SD}/dt = 100 A/μs)，(V{DD} = 32 V) 时，典型值为111 ns，最大值为129 ns。
• (Q_{rr})（反向恢复电荷）：典型值为178 nC，最大值为214 nC。

典型特性

文档中还给出了多个典型特性图，包括标准化功耗与壳体温度的关系、最大连续漏电流与壳体温度的关系、标准化最大瞬态热阻抗、峰值电流能力、正向偏压安全工作区、非箝位感性开关性能、传递特性、正向二极管特性、饱和特性、(R{DS(on)}) 与栅极电压的关系、标准化 (R{DS(on)}) 与结温的关系、标准化栅极阀值电压与温度的关系、标准化漏极至源极击穿电压与结温的关系、电容与漏极 - 源极电压的关系以及栅极电荷与栅极 - 源极电压的关系等。这些特性图有助于工程师更直观地了解器件在不同条件下的性能表现，在实际设计中具有重要的参考价值。

封装标识与定购信息

器件标识为FDBL0090N40，采用MO - 299A封装。同时，如需最新封装图纸，可访问Fairchild网站：https://www.fairchildsemi.com/evaluate/packagespecifications/packageDetails.html?id=PN_PSOFA - 008 。

安森美半导体相关声明

安森美半导体拥有多项专利、商标、版权、商业秘密和其他知识产权。该公司保留对产品进行更改而不另行通知的权利，不保证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。购买者需对使用安森美半导体产品的自身产品和应用负责，包括遵守所有法律法规和安全要求或标准。此外，安森美半导体产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA Class 3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，电子工程师需要综合考虑FDBL0090N40的各项特性和参数，结合具体的应用场景进行合理选择和设计。大家在使用这款MOSFET时，有没有遇到过一些特殊的问题或者有独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。