深入解析 ON Semiconductor 的 FQD2N90/FQU2N90 N 沟道 QFET MOSFET

引言

在电子设计领域，功率 MOSFET 是至关重要的元件，广泛应用于各种电源电路和电子设备中。ON Semiconductor（现 onsemi）推出的 FQD2N90/FQU2N90 N 沟道 QFET MOSFET，凭借其出色的性能和特性，成为众多工程师的首选。本文将对这款 MOSFET 进行详细解析，帮助工程师更好地了解和应用它。

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产品概述

FQD2N90/FQU2N90 是 N 沟道增强模式功率 MOSFET，采用 ON Semiconductor 专有的平面条纹和 DMOS 技术制造。这种先进的 MOSFET 技术经过特别设计，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，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

电气性能

• 高耐压与大电流：具备 900V 的漏源电压（V_DSS）和 1.7A 的连续漏极电流（I_D）（T_C = 25°C），能够满足高电压和大电流的应用需求。
• 低导通电阻：在 V_GS = 10V、I_D = 0.85A 时，R_DS(on) 最大为 7.2Ω，典型值为 5.6Ω，有助于降低功率损耗，提高效率。
• 低栅极电荷：典型栅极电荷为 12nC，能够实现快速开关，减少开关损耗。
• 低反向传输电容：典型 Crss 为 5.5pF，有助于降低开关过程中的干扰和振荡。
• 100% 雪崩测试：经过 100% 雪崩测试，保证了产品在雪崩情况下的可靠性和稳定性。
• 符合 RoHS 标准：产品符合 RoHS 标准，环保无污染。

热特性

• 低热阻：结到外壳的热阻（R_θJC）最大为 2.5°C/W，结到环境的热阻（R_θJA）在不同散热条件下有不同的值，如最小 2oz 铜焊盘时最大为 110°C/W，1in² 2oz 铜焊盘时最大为 50°C/W，良好的热特性有助于保证产品在高温环境下的正常工作。

绝对最大额定值

符号	参数	FQD2N90TM FQU2N90TU - WS FQU2N90TU - AM002	单位
VDSS	漏源电压	900	V
ID	连续漏极电流（TC = 25°C）	1.7	A
	连续漏极电流（TC = 100°C）	1.08	A
IDM	脉冲漏极电流（注 1）	6.8	A
VGSS	栅源电压	±30	V
EAS	单脉冲雪崩能量（注 2）	170	mJ
IAR	雪崩电流（注 1）	1.7	A
EAR	重复雪崩能量（注 1）	5.0	mJ
dv/dt	峰值二极管恢复 dv/dt（注 3）	4.0	V/ns
PD	功率耗散（TA = 25°C）	2.5	W
	功率耗散（TC = 25°C）	50	W
	25°C 以上降额	0.4	W/°C
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 至 +150	°C
TL	焊接用最大引线温度（离外壳 1/8"，5 秒）	300	°C

这些绝对最大额定值为工程师在设计电路时提供了重要的参考，确保产品在安全的范围内工作。

典型特性曲线

文档中给出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极电流和温度的变化、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以及瞬态热响应曲线等。这些曲线直观地展示了产品在不同条件下的性能表现，工程师可以根据这些曲线进行电路设计和参数优化。

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有助于工程师理解产品的工作原理和性能，同时也为产品的测试和验证提供了参考。

机械尺寸

文档提供了 FQD2N90/FQU2N90 的机械尺寸图，包括 D - PAK 和 I - PAK 封装的详细尺寸信息。这些尺寸信息对于 PCB 设计和产品布局非常重要，工程师可以根据这些尺寸进行合理的设计，确保产品的安装和使用。

应用建议

在使用 FQD2N90/FQU2N90 时，工程师需要注意以下几点：

• 散热设计：由于产品在工作过程中会产生热量，良好的散热设计至关重要。可以根据热特性参数选择合适的散热方式，如散热片、风扇等，以保证产品在正常温度范围内工作。
• 驱动电路设计：合理的驱动电路设计可以确保 MOSFET 快速、稳定地开关。需要根据产品的栅极电荷和开关特性设计合适的驱动电路，减少开关损耗和干扰。
• 保护电路设计：为了防止产品在异常情况下损坏，需要设计合适的保护电路，如过流保护、过压保护等。

总结

FQD2N90/FQU2N90 N 沟道 QFET MOSFET 是一款性能出色的功率 MOSFET，具有高耐压、大电流、低导通电阻、低栅极电荷等优点，适用于多种电源电路和电子设备。通过深入了解产品的特性、绝对最大额定值、典型特性曲线、测试电路和机械尺寸等信息，工程师可以更好地应用这款产品，设计出高性能、高可靠性的电路。在实际应用中，工程师还需要根据具体的应用需求进行合理的设计和优化，确保产品的性能和可靠性。你在使用这款 MOSFET 时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。