深度解析FDS6975双P沟道逻辑电平PowerTrench MOSFET

在电子工程领域，MOSFET作为关键的电子元件，广泛应用于各种电路设计中。今天，我们就来深入探讨ON Semiconductor（现onsemi）推出的FDS6975双P沟道、逻辑电平、PowerTrench MOSFET。

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一、产品概述

FDS6975采用ON Semiconductor先进的PowerTrench工艺生产，这种工艺经过特别优化，能够在降低导通电阻的同时，保持较低的栅极电荷，从而实现卓越的开关性能。该产品适用于笔记本电脑应用，如负载开关、电源管理、电池充电电路以及DC/DC转换等。

二、关键参数

（一）绝对最大额定值

在TA = 25°C（除非另有说明）的条件下，其主要参数如下：	符号	参数	额定值	单位
VDSS	漏源电压	-30	V
VGSS	栅源电压	±20	V
ID（连续）	漏极电流（连续）	-6	A
ID（脉冲）	漏极电流（脉冲）	-20	A
PD（双操作）	双操作时的功率耗散	2	W
PD（单操作）	单操作时的功率耗散	1.6（注1a） 1（注1b） 0.9（注1c）	W
TJ, TSTG	工作和储存温度范围	-55 至 150	°C

（二）热特性

• 热阻（结到环境）RθJA：在不同条件下有不同的值，如在2oz铜的0.5 in²焊盘上为78 °C/W 。
• 热阻（结到外壳）RθJC：40 °C/W 。

（三）电气特性

1. 关断特性

• 漏源击穿电压BVDSS：VGS = 0 V，ID = -250 µA时为 -30 V 。
• 击穿电压温度系数∆BVDSS/∆TJ：ID = -250 µA，参考25 °C时为 -21 mV/°C 。
• 零栅压漏极电流IDSS：VDS = -24 V，VGS = 0 V时，TA = 25°C为 -1 µA，TJ = 55°C为 -10 µA 。
• 栅体正向泄漏电流IGSSF：VGS = 20 V，VDS = 0 V时为 100 nA 。
• 栅体反向泄漏电流IGSSR：VGS = -20 V，VDS = 0 V时为 -100 nA 。

2. 导通特性

• 栅极阈值电压VGS(th)：VDS = VGS，ID = -250 µA时，最小值为 -1 V，典型值为 -1.7 V，最大值为 -3 V 。
• 栅极阈值电压温度系数∆VGS(th)/∆TJ：ID = 250 µA，参考25 °C时为 4 mV/°C 。
• 静态漏源导通电阻RDS(ON)：VGS = -10 V，ID = -6 A时，典型值为 0.032 Ω；TJ =125°C时，典型值为 0.051 Ω；VGS = -4.5 V，ID = -5 A时，典型值为 0.045 Ω 。
• 导通状态漏极电流ID(ON)：VGS = -10 V，VDS = -5 V时为 -20 A 。
• 正向跨导gFS：VDS = -10 V，ID = -6 A时为 16 S 。

3. 动态特性

• 输入电容Ciss：VDS = -15 V，VGS = 0 V，f = 1.0 MHz时为 1540 pF 。
• 输出电容Coss：400 pF 。
• 反向传输电容Crss：170 pF 。

4. 开关特性

• 导通延迟时间tD(on)：VDS = -15 V，ID = -1 A时，典型值为 24 ns 。
• 导通上升时间tr：VGEN = -10 V，RGEN = 6 Ω时，典型值为 35 ns 。
• 关断延迟时间tD(off)：典型值为 75 ns 。
• 关断下降时间tf：典型值为 30 ns 。
• 总栅极电荷Qg：VDS = -10 V，ID = -6 A时，典型值为 14.5 nC 。
• 栅源电荷Qgs：VGS = -5 V时为 4 nC 。
• 栅漏电荷Qgd：5 nC 。

5. 漏源二极管特性和最大额定值

• 最大连续漏源二极管正向电流IS：-1.3 A 。
• 漏源二极管正向电压VSD：VGS = 0 V，IS = -1.3 A时，典型值为 -0.73 V 。

三、典型电气特性曲线

文档中还给出了一系列典型电气特性曲线，包括导通区域特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、导通电阻随温度的变化、转移特性、体二极管正向电压随源极电流和温度的变化等。这些曲线能够帮助工程师更直观地了解该MOSFET在不同条件下的性能表现。

四、注意事项

（一）热阻说明

RθJA是结到外壳和外壳到环境热阻之和，其中外壳热参考定义为漏极引脚的焊接安装表面。RθJC由设计保证，而RθCA由用户的电路板设计决定。

（二）脉冲测试条件

脉冲测试要求脉冲宽度 < 300µs，占空比 < 2.0% 。

（三）使用限制

该产品不适合用于生命支持系统、FDA 3类医疗设备或具有相同或类似分类的外国医疗设备，以及任何用于人体植入的设备。如果买家将其用于此类非预期或未经授权的应用，需承担相应责任。

五、总结

FDS6975双P沟道逻辑电平PowerTrench MOSFET凭借其低导通电阻、低栅极电荷和高功率电流处理能力等优势，在笔记本电脑等相关应用中具有很大的应用潜力。电子工程师在设计电路时，需要根据具体的应用需求，结合其各项参数和特性，合理选择和使用该产品。同时，一定要注意其使用限制和测试条件，以确保电路的稳定性和可靠性。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。