解析FQA36P15 P-Channel QFET® MOSFET：特性、参数与应用

在电子工程领域，MOSFET作为关键的功率半导体器件，广泛应用于各种电源和电路设计中。今天我们来深入解析Fairchild的FQA36P15 P-Channel QFET® MOSFET，了解其特性、参数以及适用场景。

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公司背景与系统整合说明

Fairchild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改变，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-），大家可通过ON Semiconductor网站核实更新后的设备编号。

产品概述

FQA36P15是一款P-Channel增强模式功率MOSFET，采用Fairchild Semiconductor专有的平面条纹和DMOS技术生产。这种先进的MOSFET技术经过特别设计，旨在降低导通电阻，提供卓越的开关性能和高雪崩能量强度，适用于开关模式电源、音频放大器、直流电机控制和可变开关电源应用等领域。

产品特性

电气特性

• 高电流与电压处理能力：具有 -36 A的连续漏极电流（(T_C = 25°C)）和 -150 V的漏源电压，能够满足高功率应用的需求。
• 低导通电阻：在 (V{GS}=-10 V)、(I{D}=-18 A) 时，(R_{DS(on)}) 最大为 90 mΩ，有助于降低功率损耗，提高效率。
• 低栅极电荷：典型值为 81 nC，可实现快速开关速度，减少开关损耗。
• 低Crss：典型值为 110 pF，有助于减小米勒效应，提高开关性能。
• 100%雪崩测试：确保器件在雪崩条件下的可靠性和稳定性。
• 高结温额定值：最大结温为 175°C，能够在高温环境下正常工作。

热特性

• 低热阻：结到外壳的热阻 (R{θJC}) 最大为 0.51 °C / W，结到环境的热阻 (R{θJA}) 最大为 40 °C / W，有利于热量散发，保证器件的稳定性。

绝对最大额定值

Symbol	Parameter	FQA36P15	Unit
(V_{DSS})	漏源电压	-150	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T_C = 25°C)）	-36	A
	连续漏极电流（(T_C = 100°C)）	-25.5	A
(I_{DM})	脉冲漏极电流	-144	A
(V_{GSS})	栅源电压	± 30	V
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	1400	mJ
(I_{AR})	雪崩电流	-36	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	29.4	mJ
(dv/dt)	峰值二极管恢复 (dv/dt)	-5.0	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_C = 25°C)）	294	W
	25°C 以上降额	1.96	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55 至 +175	°C
(T_{L})	焊接时最大引脚温度（距外壳 1/8" 处 5 秒）	300	°C

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (BV_{DSS})：在 (V{GS} = 0 V)、(I{D} = -250 μA) 时，为 -150 V。
• 击穿电压温度系数 (∆BV_{DSS} / ∆T_J)：典型值为 -0.13 V/°C。
• 零栅压漏极电流 (I_{DSS})：在 (V{DS} = -150 V)、(V{GS} = 0 V) 时，最大为 -10 μA；在 (V_{DS} = -120 V)、(T_C = 150°C) 时，最大为 -100 μA。
• 栅体泄漏电流 (I{GSSF}) 和 (I{GSSR})：分别在 (V{GS} = -25 V) 和 (V{GS} = 25 V) 时，最大为 -100 nA 和 100 nA。

导通特性

• 栅阈值电压 (V_{GS(th)})：在 (V{DS} = V{GS})、(I_{D} = -250 μA) 时，范围为 -2.0 至 -4.0 V。
• 静态漏源导通电阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS} = -10 V)、(I{D} = -18 A) 时，典型值为 0.076 Ω，最大为 0.09 Ω。
• 正向跨导 (g_{FS})：在 (V{DS} = -40 V)、(I{D} = -18 A) 时，典型值为 19.5 S。

动态特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{DS} = -25 V)、(V{GS} = 0 V)、(f = 1.0 MHz) 时，典型值为 2550 pF，最大为 3320 pF。
• 输出电容 (C_{oss})：典型值为 710 pF，最大为 920 pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：典型值为 110 pF，最大为 140 pF。

开关特性

• 导通延迟时间 (t_{d(on)})：在 (V{DD} = -75 V)、(I{D} = -36 A)、(R_{G} = 25 Ω) 时，典型值为 50 ns，最大为 110 ns。
• 导通上升时间 (t_{r})：典型值为 350 ns，最大为 710 ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：典型值为 155 ns，最大为 320 ns。
• 关断下降时间 (t_{f})：典型值为 150 ns，最大为 310 ns。
• 总栅极电荷 (Q_{g})：在 (V{DS} = -120 V)、(I{D} = -36 A)、(V_{GS} = -10 V) 时，典型值为 81 nC，最大为 105 nC。
• 栅源电荷 (Q_{gs})：典型值为 19 nC。
• 栅漏电荷 (Q_{gd})：典型值为 42 nC。

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流 (I_{S})：最大为 -36 A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SM})：最大为 -144 A。
• 漏源二极管正向电压 (V_{SD})：在 (V{GS} = 0 V)、(I{S} = -36 A) 时，最大为 -4.0 V。
• 反向恢复时间 (t_{rr})：在 (V{GS} = 0 V)、(I{S} = -36 A)、(dI_{F} / dt = 100 A/μs) 时，典型值为 198 ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr})：典型值为 1.45 μC。

典型性能特性

文档中还提供了一系列典型性能特性曲线，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、最大安全工作区等。这些曲线有助于工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现。

封装与订购信息

FQA36P15采用TO-3PN封装，包装方式为管装，每管30个。

总结

FQA36P15 P-Channel QFET® MOSFET凭借其优异的电气和热特性，适用于多种高功率应用场景。工程师在设计电路时，应根据具体需求合理选择器件，并结合文档中的参数和特性曲线进行优化设计。同时，要注意ON Semiconductor的相关规定和注意事项，确保产品的正确使用和可靠性。大家在实际应用中遇到过哪些与MOSFET相关的问题呢？欢迎在评论区分享交流。