FDB86135 N - Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET 深度解析

在电子工程师的日常设计中，MOSFET 的选择至关重要，它直接影响到电路的性能和稳定性。今天，我们就来深入探讨一款热门的 MOSFET——FDB86135 N - Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET。

文件下载：FDB86135-D.pdf

产品背景与系统变更

Fairchild Semiconductor 已与 ON Semiconductor 完成整合。整合过程中，部分 Fairchild 可订购的零件编号需更改，以满足 ON Semiconductor 的系统要求。由于 ON Semiconductor 产品管理系统无法处理包含下划线（）的零件命名，Fairchild 零件编号中的下划线（）将改为短横线（-）。所以，在使用相关器件时，务必前往 ON Semiconductor 网站核实更新后的器件编号。

FDB86135 MOSFET 特性亮点

先进技术集成

FDB86135 采用了 Fairchild Semiconductor 的先进 PowerTrench® 工艺，并融入了 Shielded Gate 技术。这种工艺在优化导通电阻的同时，还能保持卓越的开关性能。

性能参数出色

• 低导通电阻：在 (V{GS}=10 V)、(I{D}=75 A) 时，最大 (R_{DS(on)} = 3.5 mΩ)，这意味着在导通状态下，MOSFET 的功率损耗更低，能有效提高电路效率。
• 快速开关速度：具备快速的开关特性，有助于减少开关过程中的能量损耗，提高电路的响应速度。
• 低栅极电荷：低栅极电荷特性使得 MOSFET 的驱动更加容易，降低了驱动电路的设计难度和功耗。
• 高功率和电流处理能力：连续漏极电流（硅限制）在 (T_{C}=25^{circ}C) 时可达 176A，脉冲漏极电流更是高达 704A，能够满足高功率应用的需求。
• 符合 RoHS 标准：环保特性符合现代电子产品的发展趋势，减少对环境的影响。

应用领域广泛

DC - DC 初级桥

在 DC - DC 初级桥电路中，FDB86135 的低导通电阻和快速开关速度能够有效提高电源转换效率，减少能量损耗。

DC - DC 同步整流

同步整流应用中，它的高性能能够确保整流过程的高效进行，提高电源的输出质量。

热插拔

在热插拔应用场景下，FDB86135 能够快速响应，保障系统的稳定性和可靠性。

关键参数详解

最大额定值

符号	参数	额定值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	100	V
(V_{GSS})	栅源电压	±20	V
(I_{D})	漏极电流 - 连续（硅限制） (T_{C}=25^{circ}C)	176	A
(I_{D})	漏极电流 - 连续（封装限制） (T_{C}=25^{circ}C)	120	A
(I_{D})	漏极电流 - 连续 (T_{C}=25^{circ}C)（注 1a）	75	A
(I_{D})	漏极电流 - 脉冲	704	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注 3）	658	mJ
(P_{D})	功率耗散 - (T_{C}=25^{circ}C)（注 1a）	227	W
(P_{D})	功率耗散 - (T_{A}=25^{circ}C)（注 1b）	2.4	(W/^{circ}C)
(T{J}, T{STG})	工作和储存温度范围	-55 至 +175	(^{circ}C)

电气特性

关断特性

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
(BV_{DSS})	漏源击穿电压	(I{D}=250 μA)，(V{GS}=0V)，(T_{C}=25^{circ}C)	-	-	100	V
(frac{Delta BV{DSS}}{Delta T{J}})	击穿电压温度系数	(I_{D}=250 μA)，参考 (25^{circ}C)	-	0.07	-	(V/^{circ}C)
(I_{DSS})	零栅压漏极电流	(V{DS}=80V)，(V{GS}=0V)	-	-	1	μA
(I_{GSS})	栅体泄漏电流	(V{GS}=±20V)，(V{DS}=0V)	-	-	±100	nA

导通特性

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
(V_{GS(th)})	栅极阈值电压	(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250 μA)	2.0	-	4.0	V
(R_{DS(on)})	静态漏源导通电阻	(V{GS}=10V)，(I{D}=75A)	-	3.0	3.5	mΩ
(g_{FS})	正向跨导	(V{DS}=10V)，(I{D}=75A)	-	167	-	S

动态特性

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
(C_{iss})	输入电容	-	-	5485	7295	pF
(C_{oss})	输出电容	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	2430	3230	pF
(C_{rss})	反向传输电容	-	-	210	-	pF
(Q_{g(tot)})	10V 时的总栅极电荷	(V{DS}=80V)，(I{D}=75A)，(V_{GS}=10V)	-	89	116	nC
(Q_{gs})	栅源栅极电荷	-	24	-	nC
(Q_{gs2})	栅极电荷阈值到平台	-	8	-	nC
(Q_{gd})	栅漏“米勒”电荷	-	25	-	nC

开关特性

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
(t_{d(on)})	导通延迟时间	-	-	22	54	ns
(t_{r})	导通上升时间	(V{DD}=50V)，(I{D}=75A)	-	54	118	ns
(t_{d(off)})	关断延迟时间	(V{GS}=10V)，(R{GEN}=4.7)	-	37	84	ns
(t_{f})	关断下降时间	-	-	11	32	ns

漏源二极管特性

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
(V_{SD})	漏源二极管正向电压	(V{GS}=0V)，(I{SD}=75A)（注 2）	-	-	1.25	V
(t_{rr})	反向恢复时间	(V{GS}=0V)，(I{SD}=75A)，(V_{DD}=80V)	-	72	-	ns
(Q_{rr})	反向恢复电荷	(dI_{F}/dt = 100A/μs)	-	129	-	nC

热特性与封装信息

热特性

符号	参数	额定值	单位
(R_{θJC})	结到壳热阻（注 1）	0.66	(^{circ}C/W)
(R_{θJA})	结到环境热阻（注 1a）	62.5	(^{circ}C/W)

封装标记与订购信息

器件标记	器件	封装	卷盘尺寸	胶带宽度	数量
FDB86135	FDB86135	D2 - PAK	330mm	24mm	800

注意事项与其他信息

系统整合注意

在使用过程中，要注意零件编号的变更，及时核实更新后的器件编号，以免影响设计和采购。

产品使用限制

ON Semiconductor 产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，以及任何用于人体植入的设备。如果购买或使用这些产品用于非预期或未授权的应用，买方需承担相应责任。

产品状态定义

不同的数据表标识对应不同的产品状态，如“Advance Information”表示产品处于设计阶段，规格可能随时更改；“Preliminary”表示首次生产，数据可能后续补充；“No Identification Needed”表示全面生产，但设计仍可能改进；“Obsolete”表示产品已停产，数据表仅作参考。

总之，FDB86135 N - Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET 凭借其出色的性能和广泛的应用领域，是电子工程师在设计中值得考虑的优秀选择。但在实际应用中，一定要根据具体的设计需求和条件，合理选择和使用该器件。大家在使用这款 MOSFET 时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。