Onsemi FCP260N60E/FCPF260N60E MOSFET：高性能与易设计的完美结合

作为电子工程师，在设计电路时，选择合适的MOSFET至关重要。今天，我们就来深入了解一下Onsemi推出的FCP260N60E和FCPF260N60E这两款N沟道SUPERFET II MOSFET，看看它们有哪些独特之处。

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产品概述

SUPERFET II MOSFET是Onsemi全新的高压超结（SJ）MOSFET系列，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。

FCP260N60E和FCPF260N60E属于SUPERFET II MOSFET的易驱动系列，相较于普通的SUPERFET II MOSFET系列，它们的上升和下降时间稍慢。其型号后缀的“E”就代表了这一特点，该系列有助于解决电磁干扰（EMI）问题，使设计更加容易实现。而如果在应用中需要更快的开关速度，且开关损耗必须降至最低，那么可以考虑普通的SUPERFET II MOSFET系列。

关键特性

低导通电阻

典型的导通电阻 (R_{DS(on)} = 220 mOmega)，能够有效降低功率损耗，提高电路效率。

超低栅极电荷

典型的栅极电荷 (Q_{g} = 48 nC)，有助于减少开关损耗，提高开关速度。

低有效输出电容

典型的有效输出电容 (C_{oss(eff.) } = 129 pF)，降低了开关过程中的能量损耗。

100%雪崩测试

经过100%雪崩测试，保证了器件在雪崩状态下的可靠性。

集成栅极电阻

集成的栅极电阻有助于稳定栅极信号，提高电路的稳定性。

RoHS合规

符合RoHS标准，环保可靠。

应用领域

这两款MOSFET适用于多种应用场景，包括：

• LCD / LED / PDP TV照明：为照明系统提供高效稳定的功率转换。
• 太阳能逆变器：在太阳能发电系统中，实现高效的能量转换。
• AC - DC电源供应：为各种电子设备提供稳定的电源。

电气参数

最大额定值

符号	参数	FCP260N60E	FCPF260N60E	单位
(V_{DSS})	漏源电压	600		V
(V_{GSS})	栅源电压（DC）	± 20		V
(V_{GSS})	栅源电压（AC，f > 1 Hz）	± 30		V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C} = 25 °C)）	15	15*	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C} = 100 °C)）	9.5	9.5*	A
(I_{DM})	漏极脉冲电流	45	45*	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	292.5		mJ
(I_{AR})	雪崩电流	3.0		A
(E_{AR})	重复雪崩能量	1.56		mJ
(dv/dt)	MOSFET dv/dt	100		V/ns
峰值二极管恢复dv/dt	20		V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C} = 25 °C)）	156	36	W
(P_{D})	25 °C以上降额	1.25	0.29	W/°C
(T{J}, T{STG})	工作和存储温度范围	-55 to +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，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

在 (T_{C} = 25 °C) 的条件下，这些MOSFET的电气特性如下：

• 关断特性：
  • 漏源击穿电压 (B{VDS})：在 (V{GS} = 0 V)，(I{D} = 10 mA)，(T{J} = 25°C) 时为 600 V；在 (T_{J} = 150°C) 时为 650 V。
  • 零栅压漏极电流 (I{DSS})：在 (V{DS} = 600 V)，(V{GS} = 0 V) 时为 1 μA；在 (V{DS} = 480 V)，(T_{C} = 125°C) 时为 2.6 μA。
  • 栅体泄漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS} = ±20 V)，(V_{DS} = 0 V) 时为 ±100 nA。
• 导通特性：
  • 栅极阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{GS} = V{DS})，(I{D} = 250 μA) 时为 2.5 - 3.5 V。
  • 静态漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS} = 10 V)，(I_{D} = 7.5 A) 时为 0.22 - 0.26 Ω。
  • 正向跨导 (g{FS})：在 (V{DS} = 20 V)，(I_{D} = 7.5 A) 时为 15.5 S。
• 动态特性：
  • 输入电容 (C{iss})：在 (V{DS} = 25 V)，(V_{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为 1880 - 2500 pF。
  • 输出电容 (C{oss})：在 (V{DS} = 25 V)，(V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为 1330 - 1770 pF；在 (V{DS} = 380 V)，(V_{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为 32 pF。
  • 反向传输电容 (C{rss})：在 (V{DS} = 25 V)，(V_{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为 85 - 130 pF。
  • 有效输出电容 (C{oss(eff.)})：在 (V{DS} = 0 V) 到 480 V，(V_{GS} = 0 V) 时为 129 pF。
  • 总栅极电荷 (Q{g(tot)})：在 (V{DS} = 380 V)，(I{D} = 7.5 A)，(V{GS} = 10 V) 时为 48 - 62 nC。
  • 栅源栅极电荷 (Q_{gs})：为 7.4 nC。
  • 栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd})：为 17 nC。
  • 等效串联电阻 (ESR)：在 (f = 1 MHz) 时为 5.8 Ω。
• 开关特性：
  • 导通延迟时间 (t{d(on)})：在 (V{DD} = 380 V)，(I{D} = 7.5 A)，(V{GS} = 10 V)，(R_{G} = 4.7 Ω) 时为 20 - 50 ns。
  • 导通上升时间 (t_{r})：为 11 - 32 ns。
  • 关断延迟时间 (t_{d(off)})：为 89 - 188 ns。
  • 关断下降时间 (t_{f})：为 13 - 36 ns。
• 漏源二极管特性：
  • 最大连续漏源二极管正向电流 (I_{S})：为 15 A。
  • 最大脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SM})：为 45 A。
  • 漏源二极管正向电压 (V{SD})：在 (V{GS} = 0 V)，(I_{SD} = 7.5 A) 时为 1.2 V。
  • 反向恢复时间 (t{rr})：在 (V{GS} = 0 V)，(I{SD} = 7.5 A)，(dI{F}/dt = 100 A/μs) 时为 270 ns。
  • 反向恢复电荷 (Q_{rr})：为 3.6 μC。

典型性能曲线

文档中还给出了一系列典型性能曲线，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、体二极管正向电压随源电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随壳温的变化、(E_{oss}) 随漏源电压的变化以及瞬态热响应曲线等。这些曲线有助于工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现，从而进行更合理的设计。

封装信息

FCP260N60E采用TO - 220封装，每管800个；FCPF260N60E采用TO - 220F封装，每管1000个。文档中还给出了这两种封装的机械尺寸和详细说明，方便工程师进行PCB设计。

总结

Onsemi的FCP260N60E和FCPF260N60E MOSFET凭借其出色的性能和易驱动的特点，为电子工程师提供了一个可靠的选择。在设计电路时，我们可以根据具体的应用需求，结合这些器件的特性和参数，进行合理的选型和设计。同时，要注意遵循器件的最大额定值，确保电路的可靠性和稳定性。大家在实际应用中有没有遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。