解析FCH104N60F-F085：一款高性能N溝道MOSFET

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，MOSFET作為關(guān)鍵的功率開關(guān)器件，其性能優(yōu)劣直接影響著電路的效率和穩(wěn)定性。今天，我們就來深入剖析一款來自安森美（ON Semiconductor）的高性能N溝道MOSFET——FCH104N60F-F085。

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產(chǎn)品概述

FCH104N60F-F085屬于安森美全新的SUPERFET? II系列，這是采用了電荷平衡技術(shù)的高壓超結(jié)（SJ）MOSFET家族。該技術(shù)使得這款MOSFET具備出色的低導(dǎo)通電阻和低柵極電荷性能，能夠有效降低傳導(dǎo)損耗，提供卓越的開關(guān)性能、dv/dt速率和更高的雪崩能量。因此，它非常適合軟開關(guān)和硬開關(guān)拓?fù)?，如高壓全橋和半?a target="_blank">DC - DC、交錯(cuò)式升壓PFC以及用于HEV - EV汽車的升壓PFC等應(yīng)用。

此外，SUPERFET II FRFET? MOSFET優(yōu)化了體二極管的反向恢復(fù)性能，這一特性可以減少額外的組件，提高系統(tǒng)的可靠性。

關(guān)鍵特性

電氣特性

• 導(dǎo)通電阻：在(V{GS}=10V)，(I{D}=18.5A)的條件下，典型的(R_{DS(on)} = 91mΩ)。較低的導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET的功率損耗更小，能夠提高電路的效率。
• 柵極電荷：在相同條件下，典型的(Q_{g(tot)} = 109nC)。低柵極電荷可以減少開關(guān)過程中的能量損耗，提高開關(guān)速度。
• 雪崩能力：具備UIS（非鉗位感性開關(guān)）能力，單脈沖雪崩額定值（EAS）為809mJ，這使得它在應(yīng)對(duì)感性負(fù)載時(shí)更加可靠。

其他特性

• 符合標(biāo)準(zhǔn)：該器件符合AEC Q101標(biāo)準(zhǔn)，具備PPAP能力，適用于汽車級(jí)應(yīng)用。
• 環(huán)保特性：產(chǎn)品無鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 汽車車載充電器：在汽車充電系統(tǒng)中，需要高效、可靠的功率開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和控制。FCH104N60F-F085的高性能特性使其能夠滿足汽車車載充電器的嚴(yán)格要求。
• 混合動(dòng)力汽車（HEV）的DC/DC轉(zhuǎn)換器：在HEV的電力系統(tǒng)中，DC/DC轉(zhuǎn)換器起著至關(guān)重要的作用。這款MOSFET的低損耗和高可靠性可以提高轉(zhuǎn)換器的效率和穩(wěn)定性。

技術(shù)參數(shù)

最大額定值

電氣特性

關(guān)斷特性

• (B{V{DSS}})（漏源擊穿電壓）：(V{GS}=0V)，(I{D}=250μA)時(shí)，最小值為600V。
• (I_{DSS})（漏源泄漏電流）：(V{DS}=600V)，(V{GS}=0V)，(T{J}=25°C)時(shí)為10μA；(T{J}=150°C)時(shí)為1mA。
• (I_{GSS})（柵源泄漏電流）：(V_{GS}=±20V)時(shí)為±100nA。

導(dǎo)通特性

在(V{GS}=10V)，(I{D}=18.5A)，(T{J}=25°C)的條件下，(R{DS(on)})典型值為91mΩ，最大值為275mΩ。

動(dòng)態(tài)特性

• (C_{iss})（輸入電容）：(V{DS}=100V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)時(shí)為4302pF。
• (C_{oss})（輸出電容）：為134pF。
• (C_{rss})（反向傳輸電容）：為1.7pF。
• (R_{g})（柵極電阻）：(f = 1MHz)時(shí)為0.49Ω。

開關(guān)特性

• (t_{on})（導(dǎo)通時(shí)間）：(V{DD}=380V)，(I{D}=18.5A)，(V{GS}=10V)，(R{G}=4.7Ω)時(shí)，典型值為58ns，最大值為78ns。
• (t_{d(on)})（導(dǎo)通延遲時(shí)間）：典型值為35ns。
• (t_{r})（上升時(shí)間）：為23ns。
• (t_{d(off)})（關(guān)斷延遲時(shí)間）：典型值為94ns。
• (t_{f})（下降時(shí)間）：典型值為5ns。
• (t_{off})（關(guān)斷時(shí)間）：典型值為98ns，最大值為131ns。

漏源二極管特性

• (V_{SD})（源漏二極管電壓）：(I{SD}=18.5A)，(V{GS}=0V)時(shí)為1.2V。
• (T_{rr})（反向恢復(fù)時(shí)間）：(I{F}=18.5A)，(dI{SD}/dt = 100A/μs)，(V_{DD}=480V)時(shí)為162ns。
• (Q_{rr})（反向恢復(fù)電荷）：為1223nC。

典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，這些曲線直觀地展示了該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)，例如：

• 歸一化功率耗散與殼溫的關(guān)系：隨著殼溫的升高，功率耗散會(huì)相應(yīng)降低。
• 最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系：溫度升高時(shí)，最大連續(xù)漏極電流會(huì)減小。

這些曲線對(duì)于工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)，合理選擇工作條件和評(píng)估器件性能非常有幫助。

封裝與訂購信息

FCH104N60F-F085采用TO - 247封裝，這是一種常見的功率器件封裝形式，具有良好的散熱性能。其器件標(biāo)記為FCH104N60F，具體的訂購和發(fā)貨信息可參考數(shù)據(jù)手冊的第2頁。

總結(jié)

FCH104N60F-F085作為一款高性能的N溝道MOSFET，憑借其出色的電氣性能、優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)性能以及符合汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)，在汽車電子和其他高壓應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以充分考慮這款MOSFET的優(yōu)勢，以提高電路的效率和可靠性。

你在使用這款MOSFET的過程中，有沒有遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享。