探究 onsemi FDB035N10A N沟道MOSFET：特性、应用与性能分析

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率器件，广泛应用于各类电路设计中。onsemi 推出的 FDB035N10A N 沟道 MOSFET，凭借其先进的 POWERTRENCH 工艺和卓越的性能，在市场上备受关注。本文将深入剖析该 MOSFET 的特性、应用场景以及电气性能。

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产品概述

FDB035N10A 是一款采用 onsemi 先进 POWERTRENCH 工艺生产的 N 沟道 MOSFET。这一工艺专为最大限度降低导通电阻并保持卓越开关性能而定制，使得该器件在众多应用中表现出色。

特性亮点

低导通电阻

在 (V{GS}=10V)、(I{D}=75A) 的条件下，典型导通电阻 (R_{DS(on)} = 3.0mOmega)，这意味着在导通状态下，器件的功率损耗较低，能够有效提高电路的效率。低导通电阻还可以减少发热，提高系统的稳定性和可靠性。

快速开关速度

具备快速的开关速度，能够满足高频应用的需求。在开关过程中，能够迅速切换导通和截止状态，减少开关损耗，提高电路的工作效率。

低栅极电荷

典型栅极电荷 (Q_{G}=89nC)，低栅极电荷使得驱动该 MOSFET 所需的能量较少，降低了驱动电路的功耗，同时也有助于提高开关速度。

高性能沟道技术

采用高性能沟道技术，可实现极低的 (R_{DS(on)})，进一步降低了导通损耗，提高了器件的功率处理能力。

高功率和高电流处理能力

该 MOSFET 具有较高的功率和电流处理能力，连续漏极电流在 (T_{C}=25^{circ}C)（硅限制）时可达 214A（计算值，基于最高允许结温），封装限制电流为 120A；脉冲漏极电流可达 856A。这使得它能够应用于高功率、大电流的电路中。

符合 RoHS 标准

符合 RoHS 标准，意味着该器件在环保方面符合相关要求，可满足对环保有严格要求的应用场景。

应用场景

同步整流

在 ATX/服务器/电信 PSU 的同步整流应用中，FDB035N10A 的低导通电阻和快速开关速度能够有效提高整流效率，降低功耗，提高电源的性能和稳定性。

电池保护电路

在电池保护电路中，该 MOSFET 可以用于控制电池的充放电过程，其高功率和高电流处理能力能够满足电池保护电路对电流和功率的要求，同时低导通电阻可以减少电池在充放电过程中的能量损耗。

电机驱动和不间断电源

在电机驱动和不间断电源中，FDB035N10A 的快速开关速度和高功率处理能力能够满足电机驱动和电源切换的需求，确保系统的稳定运行。

微型太阳能逆变器

在微型太阳能逆变器中，该 MOSFET 可以用于实现直流 - 交流转换，其低导通电阻和高效的开关性能有助于提高太阳能逆变器的转换效率，将太阳能更有效地转化为电能。

电气性能

最大额定值

符号	参数	FDB035N10A	单位
(V_{DSS})	漏极 - 源极电压	100	V
(V_{GSS})	栅极 - 源极电压	+20	V
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25^{circ}C)，硅限制）	214*	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=100^{circ}C)，硅限制）	151*	A
(I_{D})	漏极电流（连续，(T_{C}=25^{circ}C)，封装限制）	120	A
(I_{DM})	漏极电流（脉冲）	856	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	658	mJ
(dv/dt)	二极管恢复 (dv/dt) 峰值	6.0	V/ns
(P_{D})	功耗（(T_{C}=25^{circ}C)）	333	W
(P_{D})	功耗（降低至 (25^{circ}C) 以上）	2.22	W/°C
(T{J},T{STG})	工作和存储温度范围	-55 至 +175	°C
(T_{L})	用于焊接的最大引线温度（距离外壳 1/8"，持续 5 秒）	300	°C

需要注意的是，如果电压超过最大额定值表中列出的值范围，器件可能会损坏，影响可靠性。

热性能

符号	参数	FDB035N10A	单位
(R_{theta JC})	结至外壳热阻最大值	0.45	°C/W
(R_{theta JA})	结至环境热阻（最小尺寸的 2 盎司焊盘）最大值	62.5	°C/W
(R_{theta JA})	结至环境热阻（1in² 2 盎司焊盘）最大值	40	°C/W

良好的热性能有助于器件在工作过程中有效地散热，保证其稳定性和可靠性。

电气特性

关断特性

• 漏极 - 源极击穿电压 (BV{DSS})：在 (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V)，(T{J}=25^{circ}C) 条件下，最小值为 100V。
• 击穿电压温度系数 (Delta BV{DSS}/Delta T{J})：在 (I_{D}=250mu A)，温度参考 25°C 时，为 0.07V/°C。
• 零栅极电压漏极电流 (I{DSS})：在 (V{DS}=80V)，(V{GS}=0V) 时，最大值为 1μA；在 (V{DS}=80V)，(T_{C}=150^{circ}C) 时，最大值为 500μA。
• 栅极 - 体漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS}= +20V)，(V_{DS}=0V) 时，最大值为 ±100nA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250mu A) 条件下，最小值为 2.0V，最大值为 4.0V。
• 漏极至源极静态导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I_{D}=75A) 条件下，典型值为 3.0mΩ，最大值为 3.5mΩ。
• 正向跨导 (g{fs})：在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=75A) 时，典型值为 167S。

动态特性

• 输入电容 (C{iss})：在 (V{DS}=25V)，(V_{GS}=0V)，(f = 1MHz) 条件下，典型值为 5485pF，最大值为 7295pF。
• 输出电容 (C_{oss})：典型值为 2430pF，最大值为 3230pF。
• 反向传输电容 (C_{rss})：典型值为 210pF。
• 10V 的栅极电荷总量 (Q{g(tot)})：在 (V{DS}=80V)，(I{D}=75A)，(V{GS}=10V) 条件下，典型值为 89nC，最大值为 116nC。
• 栅极 - 源极栅极电荷 (Q_{gs})：典型值为 24nC。
• 栅极平台电荷值 (Q_{gs2})：典型值为 8nC。
• 栅极 - 漏极“米勒”电荷 (Q_{gd})：典型值为 25nC。

开关特性

• 导通延迟时间 (t{d(on)})：在 (V{DD}=50V)，(I{D}=75A)，(V{GS}=10V)，(R_{G}=4.7Omega) 条件下，典型值为 22ns，最大值为 54ns。
• 开通上升时间 (t_{r})：典型值为 54ns，最大值为 118ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：典型值为 37ns，最大值为 84ns。
• 关断下降时间 (t_{f})：典型值为 11ns，最大值为 32ns。
• 等效串联电阻（G - S） (ESR)：在 1MHz 时，典型值为 1.2Ω。

漏极 - 源极二极管特性

• 漏极 - 源极二极管最大正向脉冲电流 (I_{SM})：为 856A。
• 漏极 - 源极二极管正向电压 (V_{SD})：典型值为 1.25V。
• 反向恢复时间 (t{rr})：在 (V{GS}=0V)，(I{SD}=75A)，(V{DD}=80V)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) 条件下，典型值为 72ns。

总结

onsemi 的 FDB035N10A N 沟道 MOSFET 凭借其先进的 POWERTRENCH 工艺、低导通电阻、快速开关速度、低栅极电荷等特性，在同步整流、电池保护电路、电机驱动、不间断电源和微型太阳能逆变器等应用中具有显著优势。其丰富的电气性能参数为电子工程师在电路设计中提供了更多的选择和保障。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路需求，合理选择和使用该 MOSFET，以充分发挥其性能优势。你在使用 MOSFET 过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。