深入剖析 onsemi FQA8N100C N 沟道 MOSFET

在电子设计领域，MOSFET 作为关键的功率器件，在各类电源电路中发挥着重要作用。本文将深入剖析 onsemi 公司的 FQA8N100C N 沟道 MOSFET，为电子工程师们在实际设计中提供参考。

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一、产品概述

FQA8N100C 是 onsemi 采用专有平面条纹 DMOS 技术生产的 N 沟道增强型功率场效应晶体管。这种先进技术旨在最小化导通电阻，提供卓越的开关性能，并能在雪崩和换向模式下承受高能量脉冲，非常适合高效开关模式电源。

二、产品特性

电气特性

• 低导通电阻：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=4A) 时，(R_{DS(on)}) 最大值为 (1.45Omega)，典型值为 (1.2Omega)，这意味着在导通状态下能有效降低功率损耗。
• 低栅极电荷：典型值为 53nC，有助于减少开关过程中的能量损耗，提高开关速度。
• 低反向传输电容 (C_{rss})：典型值为 16pF，可降低开关过程中的米勒效应，进一步提升开关性能。

可靠性特性

• 100% 雪崩测试：确保器件在雪崩模式下的可靠性，能承受高能量脉冲，提高了产品的稳定性和耐用性。
• 环保合规：该器件为无铅、无卤化物且符合 RoHS 标准，符合环保要求。

三、产品参数

最大额定值

符号	参数	值	单位
(V_{DSS})	漏源电压	1000	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	8	A
(I_{D})	连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	5	A
(I_{DM})	脉冲漏极电流	32	A
(V_{GSS})	栅源电压	±30	V
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	850	mJ
(I_{AR})	雪崩电流	8	A
(E_{AR})	重复雪崩能量	22.5	mJ
(dv/dt)	峰值二极管恢复 (dv/dt)	4.0	V/ns
(P_{D})	功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	225	W
(P_{D})	25°C 以上降额	1.79	W/°C
(T{J},T{STG})	工作和存储温度范围	-55 至 +150	°C
(T_{L})	焊接用最大引脚温度（距外壳 1/8”，5 秒）	300	°C

热特性

符号	参数	值	单位
(R_{theta JC})	结到外壳的热阻（最大）	0.56	°C/W
(R_{theta CS})	外壳到散热器的热阻（典型）	0.24	°C/W
(R_{theta JA})	结到环境的热阻（最大）	40	°C/W

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (BVDSS)：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A) 时，最小值为 1000V。
• 击穿电压温度系数 (Delta BV{DSS}/Delta T{J})：在 (I_{D}=250mu A) 时，典型值为 (1.4V/^{circ}C)。
• 零栅压漏极电流 (I_{DSS})：在 (V{DS}=1000V)，(V{GS}=0V) 时，最大值为 10μA；在 (V{DS}=800V)，(T{C}=125^{circ}C) 时，最大值为 100μA。
• 栅体泄漏电流 (I{GSSF}) 和 (I{GSSR})：分别在 (V{GS}=30V) 和 (V{GS}=-30V)，(V_{DS}=0V) 时，最大值为 ±100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{GS(th)})：在 (V{DS}=V{GS})，(I_{D}=250mu A) 时，最小值为 3.0V，最大值为 5.0V。
• 静态漏源导通电阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=4A) 时，典型值为 1.2Ω，最大值为 1.45Ω。
• 正向跨导 (g_{FS})：在 (V{DS}=50V)，(I{D}=4A) 时，典型值为 8.0S。

动态特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1.0MHz) 时，典型值为 2475pF，最大值为 3220pF。
• 输出电容 (C_{oss})：典型值为 195pF，最大值为 255pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：典型值为 16pF，最大值为 24pF。

开关特性

• 导通延迟时间 (t_{d(on)})：在 (V{DD}=500V)，(I{D}=8A)，(R_{G}=25Omega) 时，典型值为 50ns，最大值为 110ns。
• 导通上升时间 (t_{r})：典型值为 95ns，最大值为 200ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：典型值为 122ns，最大值为 254ns。
• 关断下降时间 (t_{f})：典型值为 80ns，最大值为 170ns。
• 总栅极电荷 (Q_{g})：在 (V{DS}=800V)，(I{D}=8A)，(V_{GS}=10V) 时，典型值为 53nC，最大值为 70nC。
• 栅源电荷 (Q_{gs})：典型值为 13nC。
• 栅漏电荷 (Q_{gd})：典型值为 23nC。

漏源二极管特性和最大额定值

• 最大连续漏源二极管正向电流 (I_{S})：8A。
• 最大脉冲漏源二极管正向电流 (I_{SM})：32A。
• 漏源二极管正向电压 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=8A) 时，典型值为 1.4V。
• 反向恢复时间 (t_{rr})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=8A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) 时，为 620ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr})：5.2μC。

四、典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，这些曲线直观地展示了器件在不同条件下的性能表现。例如，导通区域特性曲线展示了不同栅源电压下漏极电流与漏源电压的关系；转移特性曲线则反映了漏极电流与栅源电压的关系。通过这些曲线，工程师可以更准确地了解器件的性能，为电路设计提供参考。

五、封装与订购信息

FQA8N100C 采用 TO - 3P - 3LD（无铅）封装，每管装 450 个。关于卷带包装规格的详细信息，可参考 BRD8011/D 手册。

六、总结

FQA8N100C N 沟道 MOSFET 凭借其低导通电阻、低栅极电荷、低反向传输电容等特性，以及良好的可靠性和环保合规性，在高效开关模式电源等应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以根据其详细的参数和特性曲线，合理选择和使用该器件，以实现最佳的电路性能。大家在实际应用中是否遇到过类似 MOSFET 的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。