解析FDMS86103L N - Channel Shielded Gate PowerTrench? MOSFET

在電子工程師的日常設(shè)計中，MOSFET的選擇至關(guān)重要，它直接影響到電路的性能和穩(wěn)定性。今天我們就來詳細(xì)解析一款由Fairchild（現(xiàn)屬ON Semiconductor）推出的高性能N - 溝道屏蔽柵PowerTrench? MOSFET——FDMS86103L。

文件下載：FDMS86103L-D.pdf

一、產(chǎn)品背景

Fairchild已成為ON Semiconductor的一部分，在產(chǎn)品整合過程中，部分Fairchild可訂購的零件編號需更改以滿足ON Semiconductor的系統(tǒng)要求，例如Fairchild零件編號中的下劃線（_）將改為破折號（ - ）。若要獲取最新的訂購信息，可訪問ON Semiconductor的官方網(wǎng)站www.onsemi.com。

二、產(chǎn)品概述

FDMS86103L是一款100V、81A、8mΩ的N - 溝道屏蔽柵PowerTrench? MOSFET。它采用了Fairchild Semiconductor先進的PowerTrench?工藝，并融入了屏蔽柵技術(shù)，在導(dǎo)通電阻和開關(guān)性能方面進行了優(yōu)化。

三、產(chǎn)品特點

3.1 屏蔽柵MOSFET技術(shù)

• 在(V{GS}=10V)，(I{D}=12A)時，最大(r{DS(on)} = 8mΩ)；在(V{GS}=4.5V)，(I{D}=10A)時，最大(r{DS(on)} = 11mΩ)。這種低導(dǎo)通電阻的特性有助于降低功耗，提高電路效率。
• 先進的封裝和硅片組合，進一步降低了(r_{DS(on)})，并提升了效率。

3.2 其他特性

• MSL1堅固的封裝設(shè)計，經(jīng)過100% UIL測試，且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，保證了產(chǎn)品的可靠性和環(huán)保性。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

FDMS86103L適用于DC - DC轉(zhuǎn)換電路，在該應(yīng)用中，其低導(dǎo)通電阻和良好的開關(guān)性能能夠有效提高轉(zhuǎn)換效率，減少能量損耗。

五、產(chǎn)品參數(shù)

5.1 最大額定值

5.2 熱特性

5.3 電氣特性

5.3.1 關(guān)斷特性

• (BV{DSS})（漏源擊穿電壓）：在(I{D}=250μA)，(V_{GS}=0V)時，最小值為100V。
• (Delta BV{DSS}/Delta T{J})（擊穿電壓溫度系數(shù)）：在(I_{D}=250μA)，參考溫度為(25^{circ}C)時，典型值為68mV/°C。
• (I{DSS})（零柵壓漏極電流）：在(V{DS}=80V)，(V_{GS}=0V)時，最大值為1μA。
• (I{GSS})（柵源泄漏電流）：在(V{GS}=±20V)，(V_{DS}=0V)時，最大值為±100nA。

5.3.2 導(dǎo)通特性

• (V{GS(th)})（柵源閾值電壓）：在(V{GS}=V{DS})，(I{D}=250μA)時，最小值為1.0V，典型值為1.9V，最大值為3.0V。
• (Delta V{GS(th)}/Delta T{J})（柵源閾值電壓溫度系數(shù)）：在(I_{D}=250μA)，參考溫度為(25^{circ}C)時，典型值為 - 7mV/°C。
• (r{DS(on)})（靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻）：在不同的(V{GS})和(I{D})條件下有不同的值，如(V{GS}=10V)，(I_{D}=12A)時，典型值為6.4mΩ，最大值為8mΩ。
• (g{FS})（正向跨導(dǎo)）：在(V{DS}=5V)，(I_{D}=12A)時，典型值為59S。

5.3.3 動態(tài)特性

• (C{iss})（輸入電容）：在(V{DS}=50V)，(V_{GS}=0V)，(f = 1MHz)時，最小值為2790pF，典型值為3710pF。
• (C_{oss})（輸出電容）：最小值為469pF，典型值為625pF。
• (C_{rss})（反向傳輸電容）：最小值為22pF，典型值為35pF。
• (R_{g})（柵極電阻）：典型值為1.3Ω。

5.3.4 開關(guān)特性

• (t{d(on)})（導(dǎo)通延遲時間）：在(V{DD}=50V)，(I{D}=12A)，(V{GS}=10V)，(R_{GEN}=6Ω)時，典型值為13ns，最大值為23ns。
• (t_{r})（上升時間）：典型值為7.2ns，最大值為15ns。
• (t_{d(off)})（關(guān)斷延遲時間）：典型值為35ns，最大值為57ns。
• (t_{f})（下降時間）：典型值為6ns，最大值為13ns。
• (Q{g})（總柵極電荷）：在不同的(V{GS})變化范圍和測試條件下有不同的值，如(V{GS})從0V到10V，(V{DD}=50V)，(I_{D}=12A)時，典型值為43nC，最大值為60nC。
• (Q_{gs})（柵源電荷）：典型值為7.5nC。
• (Q_{gd})（柵漏“米勒”電荷）：典型值為7nC。

5.3.5 漏源二極管特性

• (V{SD})（源漏二極管正向電壓）：在(V{GS}=0V)，(I{S}=2A)時，典型值為0.70V，最大值為1.2V；在(V{GS}=0V)，(I_{S}=12A)時，典型值為0.78V，最大值為1.3V。
• (t_{rr})（反向恢復(fù)時間）：典型值為57ns，最大值為90ns。
• (Q{rr})（反向恢復(fù)電荷）：在(I{F}=12A)，(di/dt = 100A/μs)時，典型值為68nC，最大值為108nC。

六、典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系、歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系等。這些曲線能夠幫助工程師更直觀地了解FDMS86103L在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，在實際設(shè)計中，工程師可以根據(jù)這些曲線來選擇合適的工作點，以達到最佳的電路性能。

七、封裝信息

FDMS86103L采用Power 56封裝，具體的封裝尺寸和引腳信息在文檔中有詳細(xì)說明。同時，還給出了封裝的標(biāo)準(zhǔn)參考（JEDEC MO - 240，ISSUE A，VAR. AA）以及一些尺寸公差等注意事項。

八、總結(jié)

FDMS86103L N - 溝道屏蔽柵PowerTrench? MOSFET憑借其低導(dǎo)通電阻、良好的開關(guān)性能和可靠的封裝設(shè)計，在DC - DC轉(zhuǎn)換等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在進行相關(guān)電路設(shè)計時，可以充分考慮該產(chǎn)品的各項參數(shù)和特性，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設(shè)計。但在實際應(yīng)用中，也要注意產(chǎn)品的適用范圍和相關(guān)注意事項，如ON Semiconductor產(chǎn)品不適合用于生命支持系統(tǒng)或某些醫(yī)療設(shè)備等。大家在使用這款MOSFET時，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。