深入解析FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench® MOSFET

一、引言

在电子工程领域，MOSFET作为关键的功率器件，广泛应用于各种电源和电路设计中。今天我们要深入探讨的是Fairchild（现属ON Semiconductor）的FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench® MOSFET，这款器件在很多应用场景中都展现出了卓越的性能。

文件下载：FDB016N04AL7-D.pdf

二、Fairchild与ON Semiconductor的整合

Fairchild已成为ON Semiconductor的一部分。在进行产品选型和订单处理时，需要注意由于系统要求的变化，Fairchild部分可订购的零件编号需要调整。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官网（www.onsemi.com）核实更新后的器件编号。若对系统集成有疑问，可发送邮件至[e-mail]。

三、FDB016N04AL7 MOSFET的特性

3.1 基本特性

• 该MOSFET采用了先进的PowerTrench®工艺，在降低导通电阻的同时，保持了出色的开关性能。
• 其典型导通电阻 (R{DS(on)} = 1.16 mOmega)（在 (V{GS} = 10 V)，(I_{D} = 80 A) 时），这一特性使得它在功率转换应用中能有效减少功率损耗。
• 具备快速的开关速度和低栅极电荷，有助于提高电路的工作效率和响应速度。
• 采用高性能沟槽技术，实现了极低的 (R_{DS(on)})，并且具有高功率和电流处理能力。
• 符合RoHS标准，满足环保要求。

3.2 引脚分布

该器件采用D2 - PAK（TO - 263）封装，引脚分布为：1脚为栅极（Gate），2、3、5、6、7脚为源极（Source），4脚为漏极（Drain）。

四、FDB016N04AL7的应用领域

4.1 同步整流

适用于ATX / 服务器 / 电信电源（PSU）的同步整流电路，能够提高电源的效率和稳定性。

4.2 电池保护

可用于电池保护电路，防止电池过充、过放等情况，延长电池的使用寿命。

4.3 电机驱动和不间断电源

在电机驱动和不间断电源（UPS）中，该MOSFET能够提供可靠的功率控制和转换。

五、电气参数与性能

5.1 最大额定值

参数	符号	FDB016N04AL7数值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	40	V
栅源电压	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（(T_{C} = 25^{circ}C)，硅限制）	(I_{D})	306*	A
连续漏极电流（(T_{C} = 100^{circ}C)，硅限制）	(I_{D})	216*	A
连续漏极电流（(T_{C} = 25^{circ}C)，封装限制）	(I_{D})	160	A
脉冲漏极电流	(I_{DM})	1224	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	1350	mJ
峰值二极管恢复 (dv/dt)	(dv/dt)	6.0	V/ns
功率耗散（(T_{C} = 25^{circ}C)）	(P_{D})	283	W
25°C以上的降额系数		1.89	W/°C
工作和存储温度范围	(T{J}, T{STG})	- 55 至 + 175	°C
焊接时引脚最大温度（距外壳1/8”，5秒）	(T_{L})	300	°C

注：*基于最大允许结温计算的连续电流，封装限制电流为160 A。

5.2 电气特性

关断特性

在 (I{D}=250 mu A)，(V{GS}=0 V)，(T{C}=25^{circ}C) 时，漏源击穿电压 (ABV{DSS}) 为40 V；在 (V{DS}=32 V)，(T{C}=150^{circ}C) 时，零栅压漏极电流最大为10 nA。

导通特性

栅极阈值电压 (V{GS(th)}) 为1.0 - 3.0 V，静态漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}= 10V)，(I{D} = 80A) 时典型值为1.16 mΩ，最大值为1.6 mΩ，正向跨导 (g{fs}) 在 (V{DS} = 10V)，(I_{D} = 80 A) 时为381 S。

动态特性

输入电容 (C{iss}) 为2035 pF，反向传输电容 (C{rss}) 为230 pF，总栅极电荷 (Q_{g(tot)}) 为12 nC。

开关特性

开启延迟时间 (t{d(on)}) 为21 - 52 ns，开启上升时间 (t{r}) 为14 - 38 ns，关断延迟时间 (t{d(off)}) 为118 - 246 ns，关断下降时间 (t{f}) 为33 - 76 ns，等效串联电阻（G - S）(R_{ESR}) 在 (f = 1MHz) 时为1.25 Ω。

漏源二极管特性

最大连续漏源二极管正向电流为306 A，最大脉冲漏源二极管正向电流为1224 A，漏源二极管正向电压 (V{SD}) 在 (V{GS} = 0 V)，(I{SD} = 80 A) 时为1.3 V，反向恢复时间 (t{rr}) 为68 ns，反向恢复电荷 (Q_{r}) 为84 nC。

5.3 典型性能特性

通过一系列图表展示了该MOSFET在不同条件下的性能表现，如导通区域特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、电容特性、转移特性、体二极管正向电压随源极电流和温度的变化、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、最大安全工作区、无钳位电感开关能力、导通电阻随温度的变化、最大漏极电流随壳温的变化以及瞬态热响应曲线等。这些特性曲线为工程师在实际设计中提供了重要的参考依据。

六、机械尺寸与包装信息

6.1 机械尺寸

该器件采用TO263（(D^{2}PAK)）封装，文中给出了详细的机械尺寸图（Figure 17），包括各引脚的尺寸和位置等信息。需要注意的是，封装图纸可能会随时更改，建议通过Fairchild Semiconductor的在线包装区域获取最新的封装图纸。

6.2 包装信息

零件编号为FDB016N04AL7，顶部标记为FDB016N04A，封装为D2PAK - 7L，包装方式为带盘包装，盘尺寸为330 mm，带宽度为24 mm，每盘数量为800个。

七、相关注意事项

7.1 商标与知识产权

ON Semiconductor拥有众多专利、商标、版权、商业秘密和其他知识产权，其产品/专利覆盖列表可在www.onsemi.com/site/pdf/Patent - Marking.pdf查看。

7.2 产品使用限制

ON Semiconductor产品不设计、不打算也未授权用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备以及任何用于人体植入的设备。如果买方将产品用于此类未预期或未授权的应用，买方需承担相关责任。

7.3 产品状态定义

不同的数据表标识对应不同的产品状态，如“Advance Information”表示产品处于设计阶段，规格可能随时更改；“Preliminary”表示首次生产，数据表包含初步数据；“No Identification Needed”表示全面生产，数据表包含最终规格；“Obsolete”表示产品已停产，数据表仅作参考。

7.4 订购与技术支持

可通过ON Semiconductor的文献分发中心订购相关文献，联系电话、传真和邮箱信息如下： Literature Distribution Center for ON Semiconductor 19521 E. 32nd Pkwy, Aurora, Colorado 80011 USA Phone: 303−675−2175 or 800−344−3860 Toll Free USA/Canada Fax: 303−675−2176 or 800−344−3867 Toll Free USA/Canada Email: [e-mail]

北美技术支持电话：800−282−9855 Toll Free USA/Canada 欧洲、中东和非洲技术支持电话：421 33 790 2910 日本客户服务中心电话：81−3−5817−1050

ON Semiconductor官网：www.onsemi.com 订购文献网址：http://www.onsemi.com/orderlit

八、总结

FDB016N04AL7 N - 通道PowerTrench® MOSFET凭借其低导通电阻、快速开关速度、高功率和电流处理能力等特性，在电源、电池保护、电机驱动等领域具有广泛的应用前景。作为电子工程师，在进行电路设计时，需要充分考虑其各项参数和性能特性，结合实际应用需求，合理选择和使用该器件。同时，要注意产品的使用限制和相关注意事项，确保设计的电路安全可靠。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。