FDB2614 N-Channel PowerTrench® MOSFET：性能、应用与注意事项

在电子设计领域，MOSFET 是一种常见且关键的器件，它在众多电路中发挥着重要作用。今天，我们来深入了解一下 FDB2614 N-Channel PowerTrench® MOSFET。

文件下载：FDB2614-D.pdf

1. 品牌与系统整合说明

Fairchild Semiconductor 已成为 ON Semiconductor 的一部分。由于系统要求，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-）。大家可在 ON Semiconductor 网站上核实更新后的器件编号，最新的订购信息也可在该网站获取。若对系统集成有疑问，可发邮件至 [e-mail]。

2. FDB2614 MOSFET 概述

2.1 基本参数

FDB2614 是一款 N 沟道 MOSFET，耐压 200V，电流可达 62A，导通电阻典型值为 27mΩ。当 (V{GS}=10V)、(I{D}=31A) 时，(R_{DS(on)}) 典型值为 22.9mΩ。

2.2 特点

• 高性能沟槽技术：能实现极低的 (R_{DS(on)})，有效降低导通损耗。
• 低栅极电荷：有助于提高开关速度，减少开关损耗。
• 高功率和电流处理能力：可适应高功率应用场景。

2.3 应用领域

• 同步整流：提高电源转换效率。
• 电池保护电路：保障电池的安全使用。
• 电机驱动和不间断电源：为电机和电源系统提供稳定的控制和供电。

3. 绝对最大额定值

符号	参数	FDB2614	单位
(V_{DS})	漏源电压	200	V
(V_{GS})	栅源电压	± 30	V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25^{circ}C)）	62	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100^{circ}C)）	39.3	A
(I_{DM})	漏极脉冲电流（注 1）	见 Figure 9	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注 2）	145	mJ
(dv/dt)	峰值二极管恢复 (dv/dt)（注 3）	4.5	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	260	W
(P_{D})	25°C 以上降额	2.1	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55 至 +150	°C
(T_{L})	焊接用最大引脚温度（距外壳 1/8”，5 秒）	300	°C

注：

1. 重复额定值：脉冲宽度受最大结温限制。
2. (L = 1mH)，(I{AS}=17A)，(V{DD}=50V)，(R{G}=25Ω)，起始 (T{J}=25^{circ}C)。
3. (I{SO} ≤62A)，(di/dt ≤100A/μs)，(V{DD} ≤BV{DSS})，起始 (T{J}=25^{circ}C)。

大家在设计电路时，一定要严格遵循这些额定值，避免器件因过压、过流等情况损坏。思考一下，如果实际应用中的参数接近或超过这些额定值，会对器件和电路产生怎样的影响呢？

4. 热特性

符号	参数	FDB2614	单位
(R_{θJC})	结到外壳的热阻（最大）	0.48	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻（2oz 铜最小焊盘，最大）	62.5	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻（1in² 2oz 铜焊盘，最大）	40	°C/W

热特性对于 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。在设计散热方案时，需要根据这些热阻参数来合理安排散热措施，以确保器件在正常温度范围内工作。大家在实际设计中，是如何考虑散热问题的呢？

5. 电气特性

5.1 关断特性

• (BV_{DSS})（漏源击穿电压）：(V{GS}=0V)，(I{D}=250μA)，(T_{J}=25°C) 时为 200V。
• (Delta BV{DSS} / Delta T{J})（击穿电压温度系数）：(I_{D}=250μA)，参考 25°C 时为 0.2V/°C。
• (I_{DSS})（零栅压漏极电流）：(V{DS}=200V)，(V{GS}=0V) 时，常温下最大为 1μA，(T_{J}=125°C) 时最大为 500μA。
• (I_{GSSF})（正向栅体泄漏电流）：(V{GS}=30V)，(V{DS}=0V) 时最大为 100nA。
• (I_{GSSR})（反向栅体泄漏电流）：(V{GS}=-30V)，(V{DS}=0V) 时最大为 -100nA。

5.2 导通特性

• (V_{GS(th)})（栅极阈值电压）：(V{DS}=V{GS})，(I_{D}=250μA) 时，范围为 3.0 - 5.0V，典型值 4.0V。
• (R_{DS(on)})（静态漏源导通电阻）：(V{GS}=10V)，(I{D}=31A) 时，典型值 22.9mΩ，最大值 27mΩ。
• (g_{FS})（正向跨导）：(V{DS}=10V)，(I{D}=31A) 时为 72S。

5.3 动态特性

• (C_{iss})（输入电容）：(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) 时，典型值 5435pF，最大值 7230pF。
• (C_{oss})（输出电容）：典型值 505pF，最大值 675pF。
• (C_{rss})（反向传输电容）：典型值 110pF，最大值 165pF。

5.4 开关特性

• (t_{d(on)})（导通延迟时间）：(V{DD}=100V)，(I{D}=62A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=25Ω) 时，典型值 77ns，最大值 165ns。
• (t_{r})（导通上升时间）：典型值 284ns，最大值 560ns。
• (t_{d(off)})（关断延迟时间）：典型值 103ns，最大值 220ns。
• (t_{f})（关断下降时间）：典型值 162ns，最大值 335ns。
• (Q_{g})（总栅极电荷）：(V{DS}=100V)，(I{D}=62A)，(V_{GS}=10V) 时，典型值 76 - 99nC。
• (Q_{gs})（栅源电荷）：典型值 35nC。
• (Q_{gd})（栅漏电荷）：典型值 18nC。

5.5 漏源二极管特性和最大额定值

• (I_{S})（最大连续漏源二极管正向电流）：62A。
• (I_{SM})（最大脉冲漏源二极管正向电流）：186A。
• (V_{SD})（漏源二极管正向电压）：(V{GS}=0V)，(I{S}=62A) 时最大为 1.2V。
• (t_{rr})（反向恢复时间）：(V{GS}=0V)，(I{S}=62A)，(dI_{F}/dt =100A/μs) 时为 145ns。
• (Q_{rr})（反向恢复电荷）：0.81μC。

这些电气特性是我们在设计电路时选择和使用该 MOSFET 的重要依据。大家在实际应用中，是否遇到过因电气特性不匹配而导致的问题呢？

6. 典型性能特性

文档中还给出了一系列典型性能特性的图表，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、体二极管正向电压随源极电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随外壳温度的变化、瞬态热响应曲线等。这些图表能帮助我们更直观地了解该 MOSFET 在不同条件下的性能表现，在设计时可根据实际需求参考这些图表进行参数调整。

7. 机械尺寸

FDB2614 采用 D2 - PAK 封装，文档提供了 TO - 263 2L（D2PAK）的机械尺寸图。需要注意的是，封装图纸可能会随时更改，大家要及时核实最新版本。

8. 商标与免责声明

文档中列出了 Fairchild Semiconductor 及其全球子公司拥有的众多商标。同时，强调了公司有权对产品进行更改，不承担因产品应用或使用导致的任何责任，产品不适合用于生命支持系统等特定应用场景。

9. 产品状态定义

数据手册标识	产品状态	定义
提前信息	形成/设计中	数据手册包含产品开发的设计规格，规格可能随时更改。
初步	首次生产	数据手册包含初步数据，后续会发布补充数据，公司有权随时更改设计。
无需标识	全面生产	数据手册包含最终规格，公司有权随时更改设计。
过时	停产	数据手册包含已停产产品的规格，仅供参考。

了解产品状态对于我们的设计和采购决策非常重要。大家在选择器件时，是否会特别关注产品状态呢？

综上所述，FDB2614 N - Channel PowerTrench® MOSFET 具有多种优良特性和广泛的应用场景，但在使用过程中需要严格遵循其各项参数和注意事项，以确保电路的稳定和可靠运行。希望这篇文章能对大家在电子设计中使用该 MOSFET 有所帮助。