探索 onsemi FCB070N65S3：高性能 N 溝道 MOSFET 的卓越之選

在電子工程領(lǐng)域，MOSFET 作為關(guān)鍵的功率器件，其性能的優(yōu)劣直接影響著各類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率與穩(wěn)定性。今天，我們將深入剖析 onsemi 推出的 FCB070N65S3 這款 650V、44A 的 N 溝道 SUPERFET III 系列 MOSFET，探尋其在 AC/DC 電源轉(zhuǎn)換中的獨(dú)特魅力。

文件下載：FCB070N65S3-D.PDF

產(chǎn)品概述

SUPERFET III MOSFET 是 onsemi 全新的高壓超結(jié)（SJ）MOSFET 家族成員，它巧妙運(yùn)用電荷平衡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了極低的導(dǎo)通電阻和較低的柵極電荷性能。這一先進(jìn)技術(shù)不僅能有效降低傳導(dǎo)損耗，還具備卓越的開關(guān)性能和強(qiáng)大的抗 dv/dt 能力，為系統(tǒng)小型化和高效化提供了有力支持，非常適合各類 AC/DC 電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

產(chǎn)品特性

電氣性能卓越

• 耐壓與導(dǎo)通電阻：在 (TJ = 150^{circ}C) 時(shí)，耐壓可達(dá) 700V；典型導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 僅為 62 mΩ，最大 70 mΩ（@10V），能顯著降低功率損耗。
• 超低柵極電荷：典型柵極總電荷 (Q_g = 78 nC)，有助于減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度。
• 低有效輸出電容：典型有效輸出電容 (C_{oss(eff.) }= 715 pF)，降低了開關(guān)過程中的能量損耗。

高可靠性保障

• 100%雪崩測試：經(jīng)過嚴(yán)格的雪崩測試，確保器件在極端條件下的可靠性和穩(wěn)定性。
• 環(huán)保合規(guī)：該器件為無鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

• 電信/服務(wù)器電源：為電信設(shè)備和服務(wù)器提供高效穩(wěn)定的電源供應(yīng)，滿足其對電源效率和可靠性的嚴(yán)格要求。
• 工業(yè)電源：適用于各種工業(yè)設(shè)備的電源系統(tǒng)，能在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作。
• UPS/太陽能：在不間斷電源（UPS）和太陽能電源系統(tǒng)中，發(fā)揮其高效轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定輸出的優(yōu)勢。

關(guān)鍵參數(shù)解讀

絕對最大額定值

需要注意的是，超過最大額定值的應(yīng)力可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

熱特性

• 結(jié)到外殼的最大熱阻 (R_{BC}) 為 0.4 °C/W，有助于快速散熱，保證器件在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 結(jié)到環(huán)境的最大熱阻（在特定條件下）為 40 °C/W。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (B{V{DSS}})：在 (V_{GS} = 0V)，(I_D = 1mA)，(T_J = 25^{circ}C) 時(shí)為 650V；(T_J = 150^{circ}C) 時(shí)為 700V。
• 零柵壓漏極電流 (I{DSS})：在 (V{DS} = 650V)，(V_{GS} = 0V) 時(shí)為 1μA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 (V{GS(th)})：在 (V{GS} = V_{DS})，(I_D = 1.0mA) 時(shí)為 2.5 - 4.5V。
• 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS} = 10V)，(I_D = 22A) 時(shí)，典型值為 62 mΩ，最大值為 70 mΩ。

動(dòng)態(tài)特性

• 輸入電容 (C{iss})：在 (V{DS} = 400V)，(V_{GS} = 0V)，(f = 1MHz) 時(shí)為 3090 pF。
• 有效輸出電容 (C{oss(eff.)})：在 (V{DS}) 從 0V 到 400V 變化，(V_{GS} = 0V) 時(shí)為 715 pF。
• 總柵極電荷 (Q{g(tot)})：在 (V{DS} = 400V)，(ID = 22A)，(V{GS} = 10V) 時(shí)為 78 nC。

開關(guān)特性

• 開啟延遲時(shí)間 (t{d(on)})：在 (V{DD} = 400V)，(ID = 22A)，(V{GS} = 10V)，(R_g = 4.7Ω) 時(shí)為 26 ns。
• 開啟上升時(shí)間 (tr) 為 52 ns，關(guān)斷延遲時(shí)間 (t{d(off)}) 為 89 ns，關(guān)斷下降時(shí)間 (t_f) 為 16 ns。

源 - 漏二極管特性

• 最大連續(xù)源 - 漏二極管正向電流 (IS) 為 44A，最大脈沖源 - 漏二極管正向電流 (I{SM}) 為 110A。
• 源 - 漏二極管正向電壓 (V{SD})：在 (V{GS} = 0V)，(I_{SD} = 22A) 時(shí)為 1.2V。

典型性能曲線分析

文檔中提供了一系列典型性能曲線，直觀展示了該 MOSFET 在不同條件下的性能表現(xiàn)。例如，導(dǎo)通區(qū)域特性曲線展示了不同柵源電壓下漏極電流與漏源電壓的關(guān)系；轉(zhuǎn)移特性曲線體現(xiàn)了漏極電流隨柵源電壓和溫度的變化；導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化曲線則有助于工程師在設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇工作點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和效率。

封裝與訂購信息

FCB070N65S3 采用 D2 - PAK 封裝，卷盤尺寸為 330mm，膠帶寬度為 24mm，每卷 800 個(gè)。同時(shí)，文檔還提供了封裝的詳細(xì)尺寸和推薦的安裝腳印信息，方便工程師進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)。

總結(jié)

onsemi 的 FCB070N65S3 MOSFET 憑借其卓越的電氣性能、高可靠性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為 AC/DC 電源轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)中的理想選擇。電子工程師在設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合該器件的各項(xiàng)參數(shù)和性能曲線，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效化和小型化。你在實(shí)際應(yīng)用中是否使用過類似的 MOSFET 器件？遇到過哪些挑戰(zhàn)？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。