FDD4685 40V P-Channel PowerTrench® MOSFET：高性能功率器件解析

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的功率器件至关重要。今天就来详细介绍一款由 ON Semiconductor 推出的 FDD4685 40V P-Channel PowerTrench® MOSFET，深入了解它的特性、参数以及应用场景。

文件下载：FDD4685-D.pdf

一、背景与更名说明

Fairchild Semiconductor 已被 ON Semiconductor 整合，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改以符合 ON Semiconductor 的系统要求。由于 ON Semiconductor 产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名，Fairchild 零件编号中的下划线（）将更改为破折号（-）。大家可通过 ON Semiconductor 网站核实更新后的器件编号，最新的订购信息可在 www.onsemi.com 上找到。若有关于系统集成的问题，可发邮件至 [e-mail]。

二、产品特性

低导通电阻

• 在 (V{GS}=-10 V)，(I{D}=-8.4 A) 时，最大 (r{DS(on)}=27 mOmega)；在 (V{GS}=-4.5 V)，(I{D}=-7 A) 时，最大 (r{DS(on)}=35 mOmega)。这种低导通电阻特性有助于降低功率损耗，提高系统效率。
• 采用高性能沟槽技术，实现极低的 (r_{DS(on)})，这是该 MOSFET 的一大亮点。

环保合规

该产品符合 RoHS 标准，满足环保要求，有助于工程师设计出符合环保法规的产品。

三、产品概述

FDD4685 是一款 P-Channel MOSFET，采用 Fairchild Semiconductor 的专有 PowerTrench® 技术生产。这种技术使得该 MOSFET 具有低 (r_{DS(on)}) 和良好的开关特性，能在应用中提供卓越的性能。

四、应用场景

• 逆变器：在逆变器设计中，FDD4685 的低导通电阻和良好的开关特性有助于提高逆变器的效率和性能。
• 电源供应：适用于各种电源供应电路，能有效降低功率损耗，提高电源的稳定性和可靠性。

五、参数详解

最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	(V_{DS})	-40	V
栅源电压	(V_{GS})	±20	V
连续漏极电流（封装限制，(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	-32	A
连续漏极电流（硅片限制，(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	-40	A
连续漏极电流（(T_{A}=25^{circ}C)）	(I_{D})	-8.4	A
脉冲漏极电流	(I_{D})	-100	A
漏源雪崩能量	(E_{AS})	121	mJ
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	69	W
功率耗散（特定条件）	(P_{D})	3	W
工作和存储结温范围	(T{J},T{STG})	-55 至 +150	°C

热特性

参数	符号	数值	单位
结到外壳热阻	(R_{theta JC})	1.8	°C/W
结到环境热阻	(R_{theta JA})	40（特定条件）	°C/W

电气特性

关断特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
漏源击穿电压	(BV_{DSS})	(I{D} = –250 mu A)，(V{GS} = 0V)	-40			V
击穿电压温度系数	(Delta BV{DSS}/Delta T{J})	(I_{D} = –250 mu A)，参考 25°C		-33		mV/°C
零栅压漏极电流	(I_{DSS})	(V{DS} = –32V)，(V{GS} = 0V)			-1	(mu A)
栅源泄漏电流	(I_{GSS})	(V{GS} = ±20V)，(V{GS} = 0V)			±100	nA

导通特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
栅源阈值电压	(V_{GS(th)})	(V{GS} = V{DS})，(I_{D} = –250 mu A)	-1	-1.6	-3	V
栅源阈值电压温度系数	(Delta V{GS(th)}/Delta T{J})	(I_{D} = –250 mu A)，参考 25°C		4.9		mV/°C
静态漏源导通电阻	(r_{DS(on)})	(V{GS} = –10V)，(I{D} = –8.4A)		23	27	mΩ
		(V{GS} = –4.5V)，(I{D} = –7A)		30	35	mΩ
		(V{GS} = –10V)，(I{D} = –8.4A)，(T_{J} =125°C)		33	42	mΩ
正向跨导	(g_{FS})	(V{DS} = –5V)，(I{D} = –8.4A)		23		S

动态特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电容	(C_{iss})	(V{DS}=-20V)，(V{GS}=0V)，(f=1MHz)	1790		2380	pF
输出电容	(C_{oss})		260		345	pF
反向传输电容	(C_{rss})		140		205	pF
栅极电阻	(R_{g})	(f=1MHz)	4		Ω

开关特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
导通延迟时间	(t_{d(on)})	(V{DD} = –20V)，(I{D} = –8.4A)，(V{GS} = –10V)，(R{GEN} = 6 Ω)	8		16	ns
上升时间	(t_{r})		15		27	ns
关断延迟时间	(t_{d(off)})		34		55	ns
下降时间	(t_{f})		14		26	ns
总栅极电荷	(Q_{g(TOT)})	(V{DD}=–20V)，(I{D} = –8.4A)，(V_{GS} = –5V)	19		27	nC
栅源栅极电荷	(Q_{gs})		5.6		nC
栅漏“米勒”电荷	(Q_{gd})		6.1		nC

漏源二极管特性

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
源漏二极管正向电压	(V_{SD})	(V{GS} = 0V)，(I{S} = –8.4A)		-0.85	-1.2	V
反向恢复时间	(t_{rr})	(I_{F} = –8.4A)，(di/dt = 100A/ mu s)		30	45	ns
反向恢复电荷	(Q_{rr})		31	47	nC

六、典型特性曲线

文档中还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、源漏二极管正向电压与源电流的关系、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瞬态热响应曲线等。这些曲线能帮助工程师更直观地了解该 MOSFET 在不同条件下的性能表现。

七、封装与订购信息

器件标记	器件	封装	卷盘尺寸	胶带宽度	数量
FDD4685	FDD4685	D-PAK(TO-252)	13’’	16mm	2500 单位

八、注意事项

• ON Semiconductor 保留对产品进行更改而不另行通知的权利。
• 该公司不保证产品适用于任何特定用途，也不承担因产品应用或使用而产生的任何责任。
• 买家需对使用 ON Semiconductor 产品的产品和应用负责，包括遵守所有法律法规和安全要求或标准。
• “典型”参数在不同应用中可能会有所不同，实际性能可能会随时间变化，所有工作参数都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
• ON Semiconductor 产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，或任何用于人体植入的设备。若买家将产品用于此类非预期或未经授权的应用，需承担相关责任。

在实际设计中，电子工程师们需要根据具体的应用需求，综合考虑 FDD4685 的各项参数和特性，以确保设计出的电路能够稳定、高效地运行。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。