onsemi N溝道MOSFET：FDPF18N20FT與FDP18N20F的技術(shù)剖析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）是不可或缺的元件，它廣泛應(yīng)用于各種電路中，發(fā)揮著開關(guān)和放大的重要作用。今天我們要深入探討的是安森美（onsemi）推出的兩款N溝道MOSFET：FDPF18N20FT和FDP18N20F。

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產(chǎn)品概述

UniFET MOSFET是安森美基于平面條紋和DMOS技術(shù)的高壓MOSFET系列。該系列MOSFET旨在降低導(dǎo)通電阻，提供更好的開關(guān)性能和更高的雪崩能量強(qiáng)度。其中，UniFET FRFET MOSFET通過壽命控制增強(qiáng)了體二極管的反向恢復(fù)性能，其反向恢復(fù)時(shí)間（$t_{rr}$）小于100 ns，反向dv/dt抗擾度為15 V/ns，而普通平面MOSFET的這兩個(gè)參數(shù)分別超過200 ns和4.5 V/ns。這使得它在某些對(duì)MOSFET體二極管性能要求較高的應(yīng)用中，可以去除額外的元件，提高系統(tǒng)的可靠性。該系列產(chǎn)品適用于開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用，如功率因數(shù)校正（PFC）、平板顯示器（FPD）電視電源、ATX電源和電子燈鎮(zhèn)流器等。

產(chǎn)品特性

低門極電荷

典型值為20 nC的低門極電荷，這意味著在開關(guān)過程中，對(duì)門極電容充電和放電所需的能量較少，從而可以減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度，降低電路的功耗。對(duì)于追求高效節(jié)能的電源設(shè)計(jì)來說，這是一個(gè)非常重要的特性。

低$C_{rss}$

典型值為24 pF的低$C{rss}$（反向傳輸電容），可以有效減少米勒效應(yīng)的影響。米勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致開關(guān)時(shí)間延長，增加開關(guān)損耗，而低$C{rss}$能夠降低這種影響，提高M(jìn)OSFET的開關(guān)性能。

100%雪崩測試

經(jīng)過100%雪崩測試，說明該MOSFET具有較高的雪崩能量強(qiáng)度，能夠承受較大的脈沖能量，提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。在一些可能會(huì)出現(xiàn)瞬間高壓、大電流沖擊的應(yīng)用場景中，這一特性尤為重要。

產(chǎn)品應(yīng)用

消費(fèi)電子領(lǐng)域

適用于LCD/LED電視、消費(fèi)電器等設(shè)備的電源電路中。在電視電源中，MOSFET的高效開關(guān)性能可以提高電源的轉(zhuǎn)換效率，減少能源浪費(fèi)，同時(shí)降低發(fā)熱量，延長設(shè)備的使用壽命。

照明領(lǐng)域

可用于電子燈鎮(zhèn)流器，幫助實(shí)現(xiàn)高效的照明控制。通過精確的開關(guān)控制，可以調(diào)節(jié)燈光的亮度和顏色，滿足不同場景的照明需求。

電源領(lǐng)域

在不間斷電源（UPS）和AC - DC電源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。能夠提供穩(wěn)定的電源輸出，確保設(shè)備在各種情況下都能正常工作。

關(guān)鍵參數(shù)

最大額定值

需要注意的是，超過最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓（$B{V{DSS}}$）：在$I{D}=250 mu A$，$V{GS}=0 V$，$T_{J}=25^{circ} C$的條件下，為200 V。
• 擊穿電壓溫度系數(shù)：在$I_{D}=250 mu A$，參考25°C時(shí)，為0.2 V/°C。
• 零柵壓漏極電流（$I{DSS}$）：在$V{DS}=200 V$，$V{GS}=0 V$時(shí)，為10 μA；在$V{DS}=160 V$，$T_{C}=125^{circ} C$時(shí)，為100 μA。
• 柵源泄漏電流（$I{GSS}$）：在$V{GS}=±30 V$，$V_{DS}=0 V$時(shí)，為±100 nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓：范圍為3.0 - 5.0 V。
• 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻：在$V{GS}=10 V$，$I{D}=9 A$時(shí)，典型值為0.12 Ω，最大值為0.14 Ω。

動(dòng)態(tài)特性

• 輸入電容（$C{iss}$）：在$V{DS}=25 V$，$V_{GS}=0 V$，$f = 1 MHz$時(shí)，典型值為885 pF，最大值為1180 pF。
• 輸出電容（$C_{oss}$）：典型值為200 pF，最大值為270 pF。
• 反向傳輸電容（$C_{rss}$）：典型值為24 pF，最大值為35 pF。
• 總柵極電荷（$Q{g(tot)}$）：在$V{DS}=160 V$，$I{D}=18 A$，$V{GS}=10 V$時(shí)，典型值為20 nC，最大值為26 nC。

開關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間（$t{d(on)}$）：在$V{DD}=100 V$，$I{D}=18 A$，$V{GS}=10 V$，$R_{G}=25 Omega$的條件下，典型值為16 ns，最大值為110 ns。

漏源二極管特性

• 最大連續(xù)漏源二極管正向電流（$I_{S}$）
• 最大脈沖漏源二極管正向電流（$I_{SM}$）：為72 A。
• 源漏二極管正向電壓（$V_{SD}$）：最大值為1.5 V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間（$t{rr}$）：在$V{GS}=0 V$，$I{SD}=18 A$，$dI{F}/dt=100 A/ mu s$時(shí)，典型值為80 ns。

封裝信息

FDPF18N20FT采用TO - 220F封裝，F(xiàn)DP18N20F采用TO - 220封裝，兩種封裝均以1000個(gè)單元/管的形式發(fā)貨。同時(shí)，文檔還提供了詳細(xì)的機(jī)械外殼輪廓和封裝尺寸信息，方便工程師進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)和布局。

總結(jié)

安森美（onsemi）的FDPF18N20FT和FDP18N20F N溝道MOSFET以其出色的性能和豐富的特性，為電子工程師在開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用領(lǐng)域提供了可靠的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇合適的MOSFET，并注意其各項(xiàng)參數(shù)和使用條件，以確保電路的性能和可靠性。你在使用MOSFET的過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。