onsemi N沟道MOSFET：FDPF18N20FT与FDP18N20F的技术剖析

在电子工程师的日常设计中，MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是不可或缺的元件，它广泛应用于各种电路中，发挥着开关和放大的重要作用。今天我们要深入探讨的是安森美（onsemi）推出的两款N沟道MOSFET：FDPF18N20FT和FDP18N20F。

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产品概述

UniFET MOSFET是安森美基于平面条纹和DMOS技术的高压MOSFET系列。该系列MOSFET旨在降低导通电阻，提供更好的开关性能和更高的雪崩能量强度。其中，UniFET FRFET MOSFET通过寿命控制增强了体二极管的反向恢复性能，其反向恢复时间（$t_{rr}$）小于100 ns，反向dv/dt抗扰度为15 V/ns，而普通平面MOSFET的这两个参数分别超过200 ns和4.5 V/ns。这使得它在某些对MOSFET体二极管性能要求较高的应用中，可以去除额外的元件，提高系统的可靠性。该系列产品适用于开关电源转换器应用，如功率因数校正（PFC）、平板显示器（FPD）电视电源、ATX电源和电子灯镇流器等。

产品特性

低门极电荷

典型值为20 nC的低门极电荷，这意味着在开关过程中，对门极电容充电和放电所需的能量较少，从而可以减少开关损耗，提高开关速度，降低电路的功耗。对于追求高效节能的电源设计来说，这是一个非常重要的特性。

低$C_{rss}$

典型值为24 pF的低$C{rss}$（反向传输电容），可以有效减少米勒效应的影响。米勒效应会导致开关时间延长，增加开关损耗，而低$C{rss}$能够降低这种影响，提高MOSFET的开关性能。

100%雪崩测试

经过100%雪崩测试，说明该MOSFET具有较高的雪崩能量强度，能够承受较大的脉冲能量，提高了产品的可靠性和稳定性。在一些可能会出现瞬间高压、大电流冲击的应用场景中，这一特性尤为重要。

产品应用

消费电子领域

适用于LCD/LED电视、消费电器等设备的电源电路中。在电视电源中，MOSFET的高效开关性能可以提高电源的转换效率，减少能源浪费，同时降低发热量，延长设备的使用寿命。

照明领域

可用于电子灯镇流器，帮助实现高效的照明控制。通过精确的开关控制，可以调节灯光的亮度和颜色，满足不同场景的照明需求。

电源领域

在不间断电源（UPS）和AC - DC电源供应中发挥重要作用。能够提供稳定的电源输出，确保设备在各种情况下都能正常工作。

关键参数

最大额定值

符号	参数	FDP18N20F	FDP18N20FT	单位
$V_{DSS}$	漏源电压	200		V
$V_{GSS}$	栅源电压	± 30		V
$I_{D}$	漏极电流（连续，$T_{C}=25^{circ} C$）	18	18*	A
	漏极电流（连续，$T_{C}=100^{circ} C$）	10.8	10.8*	A
$I_{DM}$	漏极电流（脉冲）	72	72*	A
$E_{AS}$	单脉冲雪崩能量	324		mJ
$I_{AR}$	雪崩电流	18		A
$E_{AR}$	重复雪崩能量	10		mJ
dv/dt	峰值二极管恢复dv/dt	4.5		V/ns
$P_{D}$	功率耗散（$T_{C}=25^{circ} C$）	100	41	W
	25°C以上降额	0.83	0.33	W/°C
$T{J}, T{STG}$	工作和储存温度范围	-55 to +150		°C
$T_{L}$	焊接时最大引脚温度（距外壳1/8”，5秒）	300		°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压（$B{V{DSS}}$）：在$I{D}=250 mu A$，$V{GS}=0 V$，$T_{J}=25^{circ} C$的条件下，为200 V。
• 击穿电压温度系数：在$I_{D}=250 mu A$，参考25°C时，为0.2 V/°C。
• 零栅压漏极电流（$I{DSS}$）：在$V{DS}=200 V$，$V{GS}=0 V$时，为10 μA；在$V{DS}=160 V$，$T_{C}=125^{circ} C$时，为100 μA。
• 栅源泄漏电流（$I{GSS}$）：在$V{GS}=±30 V$，$V_{DS}=0 V$时，为±100 nA。

导通特性

• 栅极阈值电压：范围为3.0 - 5.0 V。
• 静态漏源导通电阻：在$V{GS}=10 V$，$I{D}=9 A$时，典型值为0.12 Ω，最大值为0.14 Ω。

动态特性

• 输入电容（$C{iss}$）：在$V{DS}=25 V$，$V_{GS}=0 V$，$f = 1 MHz$时，典型值为885 pF，最大值为1180 pF。
• 输出电容（$C_{oss}$）：典型值为200 pF，最大值为270 pF。
• 反向传输电容（$C_{rss}$）：典型值为24 pF，最大值为35 pF。
• 总栅极电荷（$Q{g(tot)}$）：在$V{DS}=160 V$，$I{D}=18 A$，$V{GS}=10 V$时，典型值为20 nC，最大值为26 nC。

开关特性

• 导通延迟时间（$t{d(on)}$）：在$V{DD}=100 V$，$I{D}=18 A$，$V{GS}=10 V$，$R_{G}=25 Omega$的条件下，典型值为16 ns，最大值为110 ns。

漏源二极管特性

• 最大连续漏源二极管正向电流（$I_{S}$）
• 最大脉冲漏源二极管正向电流（$I_{SM}$）：为72 A。
• 源漏二极管正向电压（$V_{SD}$）：最大值为1.5 V。
• 反向恢复时间（$t{rr}$）：在$V{GS}=0 V$，$I{SD}=18 A$，$dI{F}/dt=100 A/ mu s$时，典型值为80 ns。

封装信息

FDPF18N20FT采用TO - 220F封装，FDP18N20F采用TO - 220封装，两种封装均以1000个单元/管的形式发货。同时，文档还提供了详细的机械外壳轮廓和封装尺寸信息，方便工程师进行PCB设计和布局。

总结

安森美（onsemi）的FDPF18N20FT和FDP18N20F N沟道MOSFET以其出色的性能和丰富的特性，为电子工程师在开关电源转换器等应用领域提供了可靠的选择。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择合适的MOSFET，并注意其各项参数和使用条件，以确保电路的性能和可靠性。你在使用MOSFET的过程中遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。