深入解析FDMS86101A N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET

在电子工程领域，MOSFET是不可或缺的关键元件，广泛应用于各类电路设计中。今天，我们就来深入探讨一下Fairchild（现属于ON Semiconductor）的FDMS86101A N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET。

文件下载：FDMS86101A-D.pdf

一、产品背景与变更说明

Fairchild已成为ON Semiconductor的一部分。由于系统要求，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-）。大家可通过ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号。若对系统集成有疑问，可发邮件至[e-mail]。

二、FDMS86101A MOSFET的特性

（一）基本参数

FDMS86101A是一款100V、60A、8mΩ的N沟道屏蔽栅功率沟槽MOSFET。它采用了先进的PowerTrench®工艺，并结合了屏蔽栅技术，在导通电阻和开关性能方面取得了良好的平衡。

（二）具体特性

1. 低导通电阻：在不同的栅源电压和漏极电流条件下，具有较低的导通电阻。例如，在$V{GS}=10V$，$I{D}=13A$时，最大$r{DS(on)}=8mΩ$；在$V{GS}=6V$，$I{D}=9.5A$时，最大$r{DS(on)}=13.5mΩ$。这种低导通电阻有助于降低功率损耗，提高电路效率。
2. 先进的封装与硅片组合：采用了先进的封装和硅片组合技术，实现了低$r_{DS(on)}$和高效率，同时具备MSL1稳健的封装设计。
3. 全面测试：经过100% UIL测试和100% Rg测试，确保了产品的可靠性和一致性。
4. 环保合规：符合RoHS标准，满足环保要求。

三、产品应用

FDMS86101A主要应用于DC - DC转换电路中。在这类电路中，其低导通电阻和良好的开关性能能够有效提高转换效率，减少能量损耗。

四、电气特性

（一）最大额定值

符号	参数	条件	额定值	单位
$V_{DS}$	漏源电压		100	V
$V_{GS}$	栅源电压		±20	V
$I_{D}$	漏极连续电流	$T_{C}=25^{circ}C$	60	A
		$T_{A}=25^{circ}C$（Note 1a）	13	A
	漏极脉冲电流		180	A
$E_{AS}$	单脉冲雪崩能量（Note 3）		486	mJ
$P_{D}$	功率耗散	$T_{C}=25^{circ}C$	104	W
		$T_{A}=25^{circ}C$（Note 1a）	2.5	W
$T{J}, T{STG}$	工作和存储结温范围		-55 to +150	°C

（二）热特性

符号	参数	条件	值	单位
$R_{θJC}$	结到外壳的热阻		1.2	°C/W
$R_{θJA}$	结到环境的热阻	（Note 1a）	50	°C/W

（三）电气参数

1. 关断特性：包括漏源击穿电压$BV{DSS}$、击穿电压温度系数$Delta BV{DSS}/Delta T{J}$、零栅压漏极电流$I{DSS}$和栅源泄漏电流$I_{GSS}$等参数。
2. 导通特性：如栅源阈值电压$V{GS(th)}$、栅源阈值电压温度系数$Delta V{GS(th)}/Delta T{J}$、静态漏源导通电阻$r{DS(on)}$和正向跨导$g_{FS}$等。
3. 动态特性：涵盖输入电容$C{iss}$、输出电容$C{oss}$、反向传输电容$C{rss}$和栅极电阻$R{g}$等。
4. 开关特性：包含导通延迟时间$t{d(on)}$、上升时间$t{r}$、关断延迟时间$t{d(off)}$、下降时间$t{f}$和总栅极电荷$Q_{g}$等。
5. 漏源二极管特性：有源极到漏极二极管正向电压$V{SD}$、反向恢复时间$t{rr}$和反向恢复电荷$Q_{rr}$等。

五、典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、归一化导通电阻与结温的关系、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、源极到漏极二极管正向电压与源极电流的关系、栅极电荷特性、电容与漏源电压的关系、非钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与外壳温度的关系、正向偏置安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及结到环境的瞬态热响应曲线等。这些曲线有助于工程师更直观地了解该MOSFET在不同工作条件下的性能表现。

六、注意事项

1. 由于“典型”参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能也可能随时间改变，因此所有工作参数（包括“典型值”）都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
2. ON Semiconductor产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、任何FDA 3类医疗设备或在外国司法管辖区具有相同或类似分类的医疗设备，或任何用于人体植入的设备。如果买方将产品用于此类非预期或未经授权的应用，买方应赔偿并使ON Semiconductor及其相关方免受因使用引起的所有索赔、成本、损害和费用以及合理的律师费。

通过对FDMS86101A N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET的详细分析，我们可以看到它在DC - DC转换等应用中具有诸多优势。工程师在设计电路时，可根据具体需求，结合其特性和参数进行合理选择和应用。大家在实际使用中是否遇到过类似MOSFET的特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。