FDP060AN08A0 / FDB060AN08A0 N - 沟道 PowerTrench® MOSFET 全方位解析

在电子设计领域，MOSFET 是一种至关重要的器件，它广泛应用于各种电路中。今天我们就来深入探讨 FDP060AN08A0 / FDB060AN08A0 这款 N - 沟道 PowerTrench® MOSFET，看看它有哪些特性和应用场景。

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公司背景与产品编号变更

Fairchild Semiconductor 已成为 ON Semiconductor 的一部分。由于系统要求，部分 Fairchild 可订购的产品编号需要更改。因为 ON Semiconductor 的产品管理系统无法处理带有下划线（）的部件命名，所以 Fairchild 部件编号中的下划线（）将更改为破折号（ - ）。大家可以访问 ON Semiconductor 网站来验证更新后的设备编号。

产品基本信息

产品特性

• 低导通电阻：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=80A) 的典型条件下，(R_{DS(on)} = 4.8mΩ)。低导通电阻意味着在导通状态下，MOSFET 的功率损耗更小，能有效提高电路效率。
• 低米勒电荷：(Q{G(10)} = 73nC)（典型值，(V{GS}=10V)）。低米勒电荷有助于减少开关损耗，提高开关速度。
• 低 (Q_{rr}) 体二极管：这一特性使得 MOSFET 在反向恢复过程中能更快地恢复到阻断状态，减少反向恢复损耗。
• UIS 能力：具备单脉冲和重复脉冲的雪崩能量能力，这表明该 MOSFET 在承受瞬间高压冲击时具有较好的稳定性。

应用场景

• 同步整流：适用于 ATX / 服务器 / 电信电源供应器（PSU），能提高电源的转换效率。
• 电机驱动：在电机驱动电路中，该 MOSFET 可以实现高效的功率转换和精确的电机控制。
• 不间断电源（UPS）：为 UPS 系统提供稳定可靠的功率开关，确保在市电中断时能及时切换到备用电源。
• 电池保护电路：可以有效保护电池免受过充、过放等损害。

产品参数

最大额定值

符号	参数	FDP060AN08A0 FDB060AN08A0	单位
(V_{DSS})	漏源电压	75	V
(V_{GS})	栅源电压	+20	V
(I_{D})	连续漏极电流（(T{C}<127^{circ}C)，(V{GS}=10V)）	80	A
连续（(T{amb}=25^{circ}C)，(V{GS}=10V)，(R_{JA}=43^{circ}C/W)）	16	A
脉冲	见图 4	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注 1）	350	mJ
(P_{D})	功率耗散	255	W
25°C 以上降额	1.7	W/°C
(T{J},T{STG})	工作和存储温度	-55 至 175	°C

热特性

(R_{θJC})	结到外壳的热阻，最大 TO - 220，D² - PAK	0.58	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻，最大 TO - 220，D² - PAK（注 2）	62	°C/W
(R_{θJA})	结到环境的热阻，最大 D² - PAK，1in² 铜焊盘面积	43	°C/W

电气特性

关断特性

• (B_{V(DSS)})（漏源击穿电压）：在 (I{D}=250µA)，(V{GS}=0V) 时为 75V。
• (I_{DSS})（零栅压漏极电流）：(V{DS}=60V)，(V{GS}=0V)，(T_{C}=150^{circ}C) 时为 1µA。
• (I_{GSS})（栅源泄漏电流）：(V_{GS}=±20V) 时为 ±100nA。

导通特性

• (V_{GS(TH)})（栅源阈值电压）：(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250µA) 时为 2 - 4V。
• (r_{DS(ON)})（漏源导通电阻）：在不同的 (I{D}) 和 (V{GS}) 条件下有不同的值，例如 (I{D}=80A)，(V{GS}=10V) 时为 0.0048 - 0.006Ω。

动态特性

(C_{ISS})	输入电容	(V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	-	5150	-	pF
(C_{OSS})	输出电容	-	800	-	pF
(C_{RSS})	反向传输电容	-	230	-	pF
(Q_{g(TOT)})	10V 时的总栅极电荷	(V{GS}=0V) 到 10V，(V{DD}=40V)，(I_{D}=1.0mA)		73	95	nC
(Q_{g(TH)})	阈值栅极电荷	(V{GS}=0V) 到 2V，(V{DD})	-	10	13	nC
(Q_{gs})	栅源栅极电荷	(I_{D}=80A)	-	29	-	nC
(Q_{gs2})	栅极电荷阈值到平台	(I_{g})	-	19	-	nC
(Q_{gd})	栅漏“米勒”电荷		-	16	-	nC

开关特性（(V_{GS}=10V)）

• (t_{ON})（导通时间）：147ns
• (t_{d(ON)})（导通延迟时间）：19ns
• (t_{r})（上升时间）：79ns
• (t_{d(OFF)})（关断延迟时间）：37ns
• (t_{f})（下降时间）：38ns
• (t_{OFF})（关断时间）：113ns

漏源二极管特性

(V_{SD})	源漏二极管电压	(I_{SD}=80A)	-	-	1.25	V
(I_{SD}=40A)	-	-	1.0	V
(t_{rr})	反向恢复时间	(I{SD}=75A)，(dI{SD}/dt = 100A/µs)	-	-	37	ns
(Q_{RR})	反向恢复电荷	(I{SD}=75A)，(dI{SD}/dt = 100A/µs)	-	-	38	nC

典型特性与测试电路

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如归一化功率耗散与环境温度的关系、最大连续漏极电流与外壳温度的关系等。同时，也提供了多种测试电路和波形，包括非钳位能量测试电路、栅极电荷测试电路、开关时间测试电路等，这些对于工程师进行电路设计和性能评估非常有帮助。

热阻与安装焊盘面积

热阻是影响 MOSFET 性能的重要因素之一。在使用表面贴装器件（如 TO - 263 封装）时，应用环境会对器件的电流和最大功率耗散额定值产生显著影响。文档中给出了热阻与安装焊盘面积的关系，通过特定的公式可以计算不同铜面积对应的热阻。例如：

• 面积为平方英寸时：(R_{θJA}=26.51 + frac{19.84}{0.262 + Area})
• 面积为平方厘米时：(R_{θJA}=26.51 + frac{128}{1.69 + Area})

电气与热模型

文档提供了 PSPICE、SABER 电气模型以及 SPICE、SABER 热模型。这些模型可以帮助工程师在电路设计阶段进行仿真，预测 MOSFET 在不同条件下的性能，从而优化电路设计。

机械尺寸与注意事项

文档给出了 TO - 220 3L 和 TO - 263 2L（D² - PAK）的机械尺寸图，并提醒用户，封装图纸可能会随时更改，需要联系 Fairchild 半导体代表获取最新版本。同时，封装规格不扩展 Fairchild 全球条款和条件中的保修范围。

商标与免责声明

文档列出了 Fairchild 半导体及其全球子公司拥有的众多商标。同时，Fairchild 半导体保留对产品进行更改的权利，不承担因产品应用或使用而产生的任何责任，其产品未经授权不得用于生命支持设备或系统。此外，Fairchild 采取了反假冒措施，鼓励客户从授权渠道购买产品。

在实际的电子设计中，我们需要根据具体的应用需求，综合考虑 FDP060AN08A0 / FDB060AN08A0 的各项参数和特性，合理选择和使用这款 MOSFET。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。