探索 onsemi FDS2670 N 沟道 MOSFET：高效 DC - DC 转换的理想之选

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 是不可或缺的关键元件，尤其是在 DC - DC 转换器设计领域。今天，我们就来深入了解 onsemi 推出的 FDS2670 N 沟道 MOSFET，探讨它如何提升 DC - DC 转换器的整体效率。

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一、产品概述

FDS2670 是一款专门为提高 DC - DC 转换器整体效率而设计的 N 沟道 MOSFET。无论是采用同步还是传统开关 PWM 控制器的 DC - DC 转换器，它都能发挥出色的性能。与其他具有类似 (R_{DS(on)}) 规格的 MOSFET 相比，FDS2670 具有更快的开关速度和更低的栅极电荷，这使得它在驱动时更加容易和安全，即使在非常高的频率下也能稳定工作，有助于实现更高整体效率的 DC - DC 电源供应设计。

二、产品特性

1. 电气参数

• 额定电流与电压：能够承受 3.0 A 的连续电流和 200 V 的漏源电压（(V_{DSS})），适用于多种功率需求的应用场景。
• 导通电阻：在 (V{GS}=10 V) 时，(R{DS(on)} = 130 mOmega)，低导通电阻可以有效降低功率损耗，提高转换效率。

2. 其他特性

• 低栅极电荷：减少了开关过程中的能量损耗，提高了开关速度。
• 快速开关速度：能够快速响应控制信号，减少开关时间，降低开关损耗。
• 高性能沟槽技术：实现极低的 (R_{DS(on)})，进一步提高了功率转换效率。
• 高功率和电流处理能力：可以应对较大的功率和电流需求，保证了设备的稳定性和可靠性。
• 无铅和无卤：符合环保要求，满足现代电子产品的绿色设计标准。

三、绝对最大额定值

在使用 FDS2670 时，必须严格遵守其绝对最大额定值，否则可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。以下是一些重要的额定值参数：	符号	参数	额定值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	200	V
(V_{GSS})	栅源电压	± 20	V
(I_D)	连续漏极电流（注 1a）、脉冲电流	3.0、20	A
(P)	单操作功率耗散（注 1a、1b、1c）	2.5、1.2、1.0	W
(dv/dt)	峰值二极管恢复 (dv/dt)（注 3）	3.2	V/ns
(TJ)、(T{STG})	工作和存储结温范围	-55 至 +150	°C

四、热特性

热特性对于 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。FDS2670 的热阻参数如下：	符号	参数	值	单位
(R_{theta JA})	结到环境热阻（注 1a）		°C/W
(R_{theta JA})	结到环境热阻	125	°C/W
	结到外壳热阻（注 1）	25	°C/W

需要注意的是，(R_{theta JA}) 是结到外壳和外壳到环境热阻的总和，其中外壳热参考定义为漏极引脚的焊接安装表面。不同的安装方式会影响热阻，例如在 (1 in^2) 的 2 oz. 铜焊盘上安装时热阻为 50°C/W，在 (0.04 in^2) 的 2 oz. 铜焊盘上安装时热阻为 105°C/W，在最小焊盘上安装时热阻为 125°C/W。

五、电气特性

1. 漏源雪崩额定值

• 单脉冲漏源雪崩能量（(W_{DSS})）：在 (V_{DD}=100 V)，(I_D = 3.0 A) 的条件下，最大为 375 mJ。
• 最大漏源雪崩电流（(I_{AR})）：最大为 3.0 A。

2. 关断特性

• 击穿电压温度系数：在 (I_D = 250 μA) 时，参考 (25^{circ}C)，为 214 mV/°C。
• 零栅极电压漏极电流（(I_{loss})）：最大为 1 μA。
• 栅体正向和反向泄漏电流：正向泄漏电流在 (V{GS}=20V)，(V{DS}=0V) 时最大为 100 nA，反向泄漏电流最大为 -100 nA。

3. 导通特性

在不同的测试条件下，FDS2670 的导通电阻和跨导等参数会有所变化。例如，在 (V_{GS}=10 V)，(I_D = 3.0 A)，(T_J = 125^{circ}C) 时，导通电阻为 100 - 275 mΩ。

4. 动态特性

• 输入电容（(C_{iss})）：在 (V{DS}=100 V)，(V{GS}=0 V)，(f = 1.0 MHz) 时，典型值为 1228 pF。
• 输出电容（(C_{oss})）：典型值为 112 pF。
• 反向传输电容（(C_{rss})）：典型值为 17 pF。

5. 开关特性

在 (V_{DD}=100 V)，(ID = 1 A) 的条件下，开关时间和栅极电荷等参数都有相应的典型值，例如开关时间 (t{on}) 为 13 - 23 μs，栅极电荷 (Q_g) 为 27 nC 等。

6. 漏源二极管特性和最大额定值

• 最大连续漏源二极管正向电流（(I_S)）：最大为 2.1 A。
• 漏源二极管正向电压（(V_{SD})）：在 (V_{GS}=0 V)，(I_S = 2.1 A) 时，典型值为 0.7 V，最大值为 1.2 V。

六、典型特性曲线

文档中提供了多个典型特性曲线，包括导通区域特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、导通电阻随温度的变化、传输特性、体二极管正向电压随源电流和温度的变化、栅极电荷特性、电容特性、最大安全工作区、单脉冲最大功率耗散和瞬态热响应曲线等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解 FDS2670 在不同工作条件下的性能表现，从而进行更合理的设计。

七、订购信息

FDS2670 采用 SOIC8（无铅）封装，每盘 2500 个，采用带盘包装。如需了解带盘规格，包括零件方向和带盘尺寸等信息，请参考 Tape and Reel Packaging Specification Brochure, BRD8011/D。

八、总结

onsemi 的 FDS2670 N 沟道 MOSFET 凭借其出色的性能特性，为 DC - DC 转换器设计提供了一个高效、可靠的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择和使用该器件，同时注意遵守其各项参数和额定值，以确保设计的稳定性和可靠性。你在使用 MOSFET 进行设计时，是否也遇到过类似的选型和应用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。