解析 onsemi FCB260N65S3 650V N 沟道 MOSFET

作为电子工程师，在功率系统设计中，MOSFET 的选择至关重要。今天就来详细解析 onsemi 推出的一款高性能 N 沟道 MOSFET——FCB260N65S3，看看它有哪些特性和优势。

文件下载：FCB260N65S3-D.PDF

一、产品概述

FCB260N65S3 属于 onsemi 的 SUPERFET III 系列，这是全新的高压超结（SJ）MOSFET 家族，采用电荷平衡技术，实现了极低的导通电阻和较低的栅极电荷性能。这一先进技术旨在最小化传导损耗，提供卓越的开关性能，并能承受极高的 dv/dt 速率，因此非常适合各种电力系统的小型化和高效化需求。

二、关键特性亮点

耐压与电阻

• 在 (T_{J}=150^{circ} C) 时，耐压可达 700V，展现了出色的高温稳定性。
• 典型的 (R{DS(on)}=222 mOmega)，最大 (R{DS(on)}) 为 260 mΩ（@10V），低导通电阻有助于降低功率损耗，提高系统效率。

低电荷与电容

• 超低栅极电荷（典型 (Q_{g}=24 nC)），意味着在开关过程中所需的驱动能量较少，能够实现更快的开关速度，减少开关损耗。
• 低有效输出电容（典型 (C_{oss(eff.)}=248 pF)），有助于降低开关过程中的能量损耗和电磁干扰（EMI）。

可靠性

• 经过 100% 雪崩测试，保证了在极端工作条件下的可靠性和稳定性。
• 符合无铅（Pb - Free）和 RoHS 标准，满足环保要求。

三、应用领域

该 MOSFET 适用于多种电源应用场景，包括：

• 电信/服务器电源：在这些对电源效率和稳定性要求极高的领域，FCB260N65S3 的低损耗和高可靠性能够满足其严格的工作要求。
• 工业电源：如 UPS（不间断电源）和太阳能电源，其高效的开关性能有助于提高整个电源系统的效率和可靠性。

四、电气特性详解

1. 绝对最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	650	V
栅源电压（直流/交流）	(V_{GSS})	(pm30)	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	12	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(I_{D})	7.6	A
脉冲漏极电流	(I_{DM})	30	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	57	mJ
雪崩电流	(I_{AS})	2.3	A
重复雪崩能量	(E_{AR})	0.9	mJ
dv/dt		100	V/ns
二极管恢复峰值 dv/dt		20
功耗（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	90	W
温度每升高 1°C 降额系数		0.72	W/°C
工作和储存温度范围	(T{J}, T{STG})	- 55 至 +150	°C
引脚焊接最大温度（距外壳 1/8″，5s）	(T_{L})	300	°C

需要注意的是，超过这些最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

2. 电气特性参数

关断特性

• 漏源击穿电压 (B{V D S S})：在 (V{G S}=0 V, I{D}=1 mA, T{J}=25^{circ} C) 时为 650V，在 (T_{J}=150^{circ} C) 时可达 700V，体现了良好的温度特性。
• 零栅压漏极电流 (I{DSS})：最大值为 1μA（(V{D S}=650 V, V{G S}=0 V)），在 (V{D S}=520 V, T_{C}=125^{circ} C) 时为 0.77μA。
• 栅体泄漏电流 (I{G S})：在 (V{G S}= pm 30 V, V_{D S}=0 V) 时，最大值为 (pm100 nA)。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{G S}=V{D S}, I{D}=0.29 mA) 时，范围为 2.5 - 4.5V。
• 静态漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS} = 10V, I_{D}=6A) 时，典型值为 222mΩ，最大值为 260mΩ。
• 正向跨导 (g{Fs})：在 (V{D S}=20 V, I_{D}=6 A) 时，典型值为 7.4 S。

动态特性

• 输入电容 (C{iss})：在 (V{D S}=400 V, V_{G S}=0 V, f = 1 MHz) 时为 1010 pF。
• 输出电容 (C_{oss})：为 25 pF。
• 有效输出电容 (C{oss(eff.)})：在 (V{D S}) 从 0V 到 400V，(V_{G S}=0 V) 时为 248 pF。
• 能量相关输出电容 (C_{oss(er.)})：在相同条件下为 33 pF。
• 总栅极电荷 (Q{g(tot)})（在 10V 时）：在 (V{D S}=400 V, I{D}=6 A, V{G S}=10 V) 时为 24 nC。
• 栅源栅极电荷 (Q{gs}) 为 6.1 nC，栅漏“米勒”电荷 (Q{gd}) 为 9.7 nC。
• 等效串联电阻 (E_{SR})（(f = 1 MHz)）为 8.7Ω。

开关特性

• 导通延迟时间 (t{d(on)})：在 (V{DD}=400V, I{D}=6A, V{G S}=10 V, R_{g}=4.7 Omega) 时为 18 ns。
• 导通上升时间 (t_{r}) 为 18 ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)}) 为 49 ns。
• 关断下降时间 (t_{f}) 为 12 ns。

源 - 漏二极管特性

• 最大连续源 - 漏二极管正向电流 (I{S}) 为 12 A，最大脉冲源 - 漏二极管正向电流 (I{SM}) 为 30 A。
• 源 - 漏二极管正向电压 (V{SD})：在 (V{GS} = 0 V, I_{SD}=6 A) 时，最大值为 1.2V。
• 反向恢复时间 (t{rr})：在 (V{D D}=400 V, I{S D}=6 A, dI{F}/dt = 100 A/mu s) 时为 251 ns。
• 反向恢复电荷 (Q_{rr}) 为 3.4 μC。

五、典型性能曲线

文档中还给出了一系列典型性能曲线，如导通区域特性、传输特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、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 在不同工作条件下的性能表现，从而在设计中做出更合理的选择。

六、封装与订购信息

该器件采用 D2 - PAK 封装，卷盘尺寸为 330 mm，胶带宽度为 24 mm，每卷 800 个。对于具体的订购和发货信息，可参考数据手册第 2 页。同时，关于编带和卷盘的规格，可查阅相关的规格说明书 BRD8011/D。

七、总结

onsemi 的 FCB260N65S3 MOSFET 凭借其出色的性能特性，如低导通电阻、低栅极电荷、高耐压和良好的温度稳定性，为电信、服务器、工业电源等领域的设计提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师可以根据具体的设计需求，结合其电气特性和典型性能曲线，合理使用该器件，以实现高效、可靠的电源系统设计。大家在使用这款 MOSFET 时，有没有遇到过什么特别的问题或者有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。