Onsemi FCA47N60和FCA47N60 - F109 MOSFET：高性能开关电源解决方案

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的MOSFET对于开关电源等应用的性能至关重要。今天，我们来详细探讨一下Onsemi的FCA47N60和FCA47N60 - F109这两款N沟道SUPERFET MOSFET。

文件下载：FCA47N60-F109-D.PDF

产品概述

SUPERFET MOSFET是Onsemi第一代高压超结（SJ）MOSFET系列产品，它采用了电荷平衡技术，具备出色的低导通电阻和低栅极电荷性能。这种技术旨在最大程度地减少传导损耗，提供卓越的开关性能、dv/dt速率和更高的雪崩能量。因此，SUPERFET MOSFET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

电气特性

• 耐压与电流能力：在(T{J}=150^{circ}C)时，耐压可达650V；连续漏极电流(I{D})最大为47A（(T{C}=25^{circ}C)），脉冲漏极电流(I{DM})最大可达141A。
• 低导通电阻：典型的(R_{DS(on)})为58mΩ，有助于降低传导损耗。
• 超低栅极电荷：典型的(Q_{g}=210nC)，能够实现快速的开关速度，减少开关损耗。
• 低有效输出电容：典型的(C_{oss(eff.)}=420pF)，有利于提高开关效率。
• 雪崩测试：经过100%雪崩测试，保证了产品在雪崩状态下的可靠性。

热特性

热阻方面，最大热阻为(0.3^{circ}C/W)，这对于散热设计来说是一个重要的参数。

应用领域

• 太阳能逆变器：在太阳能逆变器中，需要高效的开关器件来实现能量转换，FCA47N60和FCA47N60 - F109的高性能特性能够满足其对效率和可靠性的要求。
• AC - DC电源供应：在AC - DC电源供应中，该MOSFET可以有效提高电源的转换效率，降低功耗。

绝对最大额定值

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

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能，可能会发生损坏并影响可靠性。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，这些曲线对于工程师理解器件在不同条件下的性能非常有帮助。

• 导通区域特性：展示了不同栅源电压下，漏极电流与漏源电压的关系。
• 传输特性：体现了漏极电流与栅源电压在不同温度下的变化。
• 导通电阻变化特性：显示了导通电阻随漏极电流和栅源电压的变化情况。
• 电容特性：给出了输入电容、输出电容和反向传输电容等随漏源电压的变化。
• 温度相关特性：包括击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化等。

封装与订购信息

这两款产品采用TO - 3P - 3LD封装，隔离外壳，标记图为FCA 47N60 AYWWZZ，其中FCA47N60为特定器件代码，A为组装位置，YWW为日期代码（年和周），ZZ为组装批次。订购信息如下：	产品编号	封装	包装数量
FCA47N60	TO - 3P - 3LD	450个/管
FCA47N60 - F109	（无铅）	450个/管

总结

Onsemi的FCA47N60和FCA47N60 - F109 MOSFET凭借其出色的性能特性，为开关电源应用提供了一个可靠的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，结合这些特性和参数，合理选择和使用该器件。同时，要注意遵循绝对最大额定值的限制，以确保器件的正常工作和可靠性。大家在使用过程中有没有遇到过类似MOSFET的一些特殊问题呢？欢迎在评论区交流分享。