深入解析 onsemi FCA47N60 与 FCA47N60 - F109 MOSFET

深入解析 onsemi FCA47N60 与 FCA47N60 - F109 MOSFET

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率开关器件，其性能直接影响到各类电源电路的效率和稳定性。今天我们就来详细探讨 onsemi 推出的 FCA47N60 和 FCA47N60 - F109 这两款 MOSFET。

文件下载：FCA47N60-F109-D (1).PDF

产品概述

FCA47N60 和 FCA47N60 - F109 属于 onsemi 的 SUPERFET 系列，这是该公司第一代高压超结（SJ）MOSFET 家族产品。它们运用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和低栅极电荷性能。这种技术能够有效降低传导损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt 速率和更高的雪崩能量，因此非常适合用于功率因数校正（PFC）、服务器/电信电源、平板电视电源、ATX 电源和工业电源等开关电源应用。

产品特性

• 高耐压能力：在 (T_{J}=150^{circ}C) 时，可承受 650V 的电压，展现出良好的耐压性能，能适应多种高压应用场景。
• 低导通电阻：典型的 (R_{DS(on)}) 为 58mΩ，低导通电阻意味着在导通状态下，MOSFET 的功率损耗更小，有助于提高电源效率。
• 超低栅极电荷：典型的 (Q_{g}=210nC)，低栅极电荷可以减少开关过程中的驱动损耗，提高开关速度。
• 低有效输出电容：典型的 (C_{oss(eff.)}=420pF)，低输出电容能够降低开关过程中的能量损耗，提升开关性能。
• 100% 雪崩测试：经过 100% 的雪崩测试，保证了产品在雪崩情况下的可靠性，增强了产品在恶劣环境下的稳定性。

应用领域

这两款 MOSFET 的应用范围广泛，尤其适用于太阳能逆变器和 AC - DC 电源供应等领域。在太阳能逆变器中，需要高效的功率转换和稳定的开关性能，FCA47N60 和 FCA47N60 - F109 的低损耗和高可靠性能够很好地满足这些需求。在 AC - DC 电源供应中，它们可以提高电源的效率和稳定性，降低能源损耗。

关键参数

绝对最大额定值

参数	符号	FCA47N60	FCA47N60 - F109	单位
漏源电压	(V_{DSS})	-	600	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	-	47	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(I_{D})	-	29.7	A
脉冲漏极电流	(I_{DM})	-	141	A
栅源电压	(V_{GS})	-	±30	V
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	-	1800	mJ
雪崩电流	(I_{AR})	-	47	A
重复雪崩能量	(E_{AR})	-	41.7	mJ
峰值二极管恢复 dv/dt	(dv/dt)	-	4.5	V/ns
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	-	417	W
25°C 以上降额系数	-	-	3.33	W/°C
工作和储存温度范围	(T_{TSTG})	-	- 55 至 + 150	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳 1/8"，5 秒）	(T_{L})	-	300	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

在 (T_{C}=25^{circ}C) 的条件下，这些 MOSFET 具有以下典型电气特性：

• 漏源击穿电压：(B{V DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A)，(T{J}=25^{circ}C) 时，体现出稳定的击穿特性。
• 栅极阈值电压：(V{GS(th)}) 在 (V{DS}=V{GS})，(I{D}=250mu A) 时，范围为 3.0 - 5.0V。
• 静态漏源导通电阻：(R_{DS(on)}) 典型值为 0.058Ω，低导通电阻有助于降低功率损耗。

动态特性

• 输入电容：(C{iss}) 在 (V{DS}=25V)，(V_{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) 时，范围为 5900 - 8000pF。
• 输出电容：(C{oss}) 在不同电压下有不同的值，如 (V{DS}=25V) 时，范围为 3200 - 4200pF；(V_{DS}=480V) 时，为 160pF。
• 反向传输电容：(C_{rss}) 为 250pF。

开关特性

• 导通延迟时间：在 (V{DD}=300V)，(I{D}=47A)，(R_{G}=25Omega) 条件下，范围为 185 - 430ns。
• 导通上升时间：典型值为 450ns。
• 关断延迟时间：范围为 520 - 1100ns。

封装与订购信息

这两款产品采用 TO - 3P - 3LD 封装，每管 450 个。其中 FCA47N60 - F109 为无铅版本。

总结

onsemi 的 FCA47N60 和 FCA47N60 - F109 MOSFET 以其出色的性能和广泛的应用范围，为电子工程师在开关电源设计中提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路要求，合理选择合适的 MOSFET，并注意其工作条件和参数限制，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在设计过程中是否遇到过类似 MOSFET 的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。