FQD1N80/FQU1N80 N-Channel QFET® MOSFET：技术特性与应用解析

引言

在电子工程领域，功率MOSFET是至关重要的元件，广泛应用于各种电源电路和功率转换系统中。今天我们要探讨的是Fairchild Semiconductor（现属ON Semiconductor）的FQD1N80/FQU1N80 N-Channel QFET® MOSFET，这款器件具有独特的性能特点，适用于多种应用场景。

文件下载：FQU1N80-D.pdf

公司背景与产品变更说明

Fairchild Semiconductor现已成为ON Semiconductor的一部分。由于系统集成的需要，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改，以满足ON Semiconductor的系统要求。具体来说，Fairchild零件编号中的下划线（_）将改为破折号（-），大家可通过ON Semiconductor网站核实更新后的器件编号。

产品概述

产品描述

FQD1N80/FQU1N80是N沟道增强型功率MOSFET，采用Fairchild Semiconductor专有的平面条纹和DMOS技术制造。这种先进的MOSFET技术旨在降低导通电阻，提供卓越的开关性能和高雪崩能量强度。该器件适用于开关模式电源、有源功率因数校正（PFC）和电子灯镇流器等应用。

产品特性

• 高耐压与电流能力：能够承受800V的漏源电压，连续漏极电流在25°C时可达1.0A，100°C时为0.63A，脉冲漏极电流可达4.0A。
• 低栅极电荷：典型栅极电荷为5.5nC，有助于降低开关损耗，提高开关速度。
• 低Crss：典型值为2.7pF，可减少米勒效应，提高器件的开关性能。
• 100%雪崩测试：保证了器件在雪崩状态下的可靠性。

产品参数详解

绝对最大额定值

Symbol	Parameter	FQD1N80TM / FQU1N80TU	Unit
VDSS	漏源电压	800	V
ID	漏极电流（连续，25°C）	1.0	A
ID	漏极电流（连续，100°C）	0.63	A
IDM	漏极电流（脉冲）	4.0	A
VGSS	栅源电压	± 30	V
EAS	单脉冲雪崩能量	90	mJ
IAR	雪崩电流	1.0	A
EAR	重复雪崩能量	4.5	mJ
dv/dt	峰值二极管恢复dv/dt	4.0	V/ns
PD	功率耗散（TA = 25°C）	2.5	W
PD	功率耗散（TC = 25°C，25°C以上降额）	45	W
	降额系数	0.36	W/°C
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 to +150	°C
TL	焊接时最大引线温度（距外壳1/8"，5秒）	300	°C

热特性

Symbol	Parameter	FQD1N80TM / FQU1N80TU	Unit
RθJC	结到外壳的热阻（最大）	2.78	°C/W
RθJA	结到环境的热阻（2盎司铜最小焊盘）	110	°C/W
RθJA	结到环境的热阻（1平方英寸2盎司铜焊盘）	50	°C/W

电气特性

关断特性

• BVDSS：漏源击穿电压，VGS = 0V，ID = 250μA时为800V。
• ∆BVDSS / ∆TJ：击穿电压温度系数，ID = 250μA，参考25°C时为1.0V/°C。
• IDSS：零栅压漏极电流，VDS = 800V，VGS = 0V时最大为10μA；VDS = 640V，TC = 125°C时最大为100μA。
• IGSSF：栅体正向泄漏电流，VGS = 30V，VDS = 0V时最大为100nA。
• IGSSR：栅体反向泄漏电流，VGS = -30V，VDS = 0V时最大为 -100nA。

导通特性

• VGS(th)：栅极阈值电压，VDS = VGS，ID = 250μA时为3.0 - 5.0V。
• RDS(on)：静态漏源导通电阻，VGS = 10V，ID = 0.5A时为15.5 - 20Ω。
• gFS：正向跨导，VDS = 50V，ID = 0.5A时为0.75S。

动态特性

• Ciss：输入电容，VDS = 25V，VGS = 0V，f = 1.0MHz时为150 - 195pF。
• Coss：输出电容，f = 1.0MHz时为20 - 26pF。
• Crss：反向传输电容，典型值为2.7pF，最大值为3.5pF。

开关特性

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
td(on)	VDD = 400V，ID = 1.0A，RG = 25Ω		10	30	ns
tr			25	60	ns
td(off)			15	40	ns
tf			25	60	ns
Qg	VDS = 640V，ID = 1.0A，VGS = 10V		5.5	7.2	nC
Qgs			1.1		nC
Qgd			3.3		nC

漏源二极管特性和最大额定值

• IS：最大连续漏源二极管正向电流为1.0A。
• ISM：最大脉冲漏源二极管正向电流为4.0A。
• VSD：漏源二极管正向电压，VGS = 0V，IS = 1.0A时为1.4V。
• trr：反向恢复时间，VGS = 0V，IS = 1.0A，dIF / dt = 100A/μs时最大为300ns。
• Qrr：反向恢复电荷为0.6μC。

典型特性曲线

文档中提供了多个典型特性曲线，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、最大漏极电流随外壳温度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工作条件下的性能。

测试电路与波形

文档还给出了多种测试电路和波形，如栅极电荷测试电路、电阻性开关测试电路、非钳位电感开关测试电路和峰值二极管恢复dv/dt测试电路等。这些测试电路和波形为工程师进行器件测试和验证提供了参考。

机械尺寸

文档提供了TO252（D-PAK）和TO251（I-PAK）两种封装的机械尺寸图，并提醒用户注意图纸可能会在无通知的情况下更改，建议访问Fairchild Semiconductor的在线包装区域获取最新的封装图纸。

商标与免责声明

Fairchild Semiconductor拥有众多注册商标和服务商标，同时提醒用户公司保留对产品进行更改的权利，不承担因产品应用或使用引起的任何责任，产品不授权用于生命支持系统等关键应用。此外，公司还强调了反假冒政策，鼓励客户从授权渠道购买产品。

总结

FQD1N80/FQU1N80 N-Channel QFET® MOSFET凭借其高耐压、低栅极电荷、低Crss和高雪崩能量强度等特性，在开关模式电源、有源功率因数校正和电子灯镇流器等应用中具有很大的优势。工程师在设计电路时，应根据具体的应用需求，结合器件的各项参数和典型特性曲线，合理选择和使用该器件。同时，要注意公司的商标和免责声明，确保产品的正确使用和应用安全。大家在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。