探索 onsemi FDL100N50F：高性能 N 沟道 MOSFET 的卓越之选

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 是至关重要的元件之一，其性能的优劣直接影响到整个电路系统的表现。今天，我们就来深入探讨 onsemi 推出的一款高性能 N 沟道 MOSFET——FDL100N50F。

文件下载：FDL100N50F-D.pdf

产品概述

FDL100N50F 属于 onsemi 的 UniFET MOSFET 家族，该家族基于平面条纹和 DMOS 技术打造。这款 MOSFET 专为降低导通电阻、提升开关性能和增强雪崩能量强度而设计。通过寿命控制技术，其体二极管的反向恢复性能得到显著提升。与普通平面 MOSFET 相比，它的反向恢复时间（trr）小于 100 nsec，反向 dv/dt 抗扰度达到 15 V/ns，而普通平面 MOSFET 分别为 200 nsec 以上和 4.5 V/nsec。这一特性使得它在某些对 MOSFET 体二极管性能要求较高的应用中，能够减少额外元件的使用，提高系统的可靠性。

产品特性

低导通电阻

在 (V{GS}=10 V)、(I{D}=50 A) 的条件下，典型导通电阻 (R_{DS(on)}) 为 43 mΩ，这有助于降低功率损耗，提高系统效率。

低栅极电荷和电容

典型栅极电荷为 238 nC，低 (C_{rss})（典型值 64 pF），能够减少开关损耗，加快开关速度。

雪崩测试

经过 100% 雪崩测试，确保了在雪崩情况下的可靠性。

高 dv/dt 能力

具备改善的 dv/dt 能力，能够适应高电压变化率的工作环境。

环保合规

符合 RoHS 标准，满足环保要求。

应用场景

FDL100N50F 适用于多种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。此外，它还可用于不间断电源（UPS）和 AC - DC 电源等领域。

电气特性

极限参数

在 (T{J}=25^{circ} C) 的条件下，其漏源极电压 (V{DSS}) 为 500 V，栅源极电压 (V{GSS}) 为 ± 30 V。连续漏极电流 (I{D}) 在 (T{C}=25 ° C) 时为 100 A，在 (T{C}=100 ° C) 时为 60 A，脉冲漏极电流 (I{DM}) 可达 400 A。单脉冲雪崩能量 (E{AS}) 为 5000 mJ，重复雪崩能量 (E{AR}) 为 73.5 mJ，峰值二极管恢复 dv/dt 为 20 V/ns，功耗 (P{D}) 在 (T_{C}=25 ° C) 时为 2500 W，温度每升高 1°C 功率降额 20 W。工作和储存温度范围为 -55 至 +150°C，焊接时引脚最大温度为 300°C。

热特性

结到外壳的热阻 (R{θJC}) 最大为 0.05 °C/W，结到环境的热阻 (R{θJA}) 最大为 30 °C/W。

电气特性细节

• 关断特性：漏源击穿电压 (BV{DSS}) 在 (I{D}=250 μA)、(V{GS}=0V)、(T{C}= 25°C) 时为 500 V，击穿电压温度系数 (ΔBV{DSS}/ΔT{J}) 为 0.5 V/°C。零栅压漏电流 (I{DSS}) 在 (V{DS}= 500 V)、(V{GS}=0V) 时最大为 10 μA，在 (V{DS}= 400 V)、(T{C}= 125°C) 时最大为 100 μA。栅体漏电流 (I{GSS}) 在 (V{GS}=+30V)、(V{DS}=0V) 时最大为 +100 nA。
• 导通特性：栅极阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (V{GS} = V{DS})、(I{D}= 250 μA) 时为 3.0 - 5.0 V，静态漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}= 10 V)、(I{D}= 50 A) 时为 0.043 - 0.055 Ω，正向跨导 (g{FS}) 在 (V{DS}= 20 V)、(I{D}= 50 A) 时典型值为 95 S。
• 动态特性：输入电容 (C{iss}) 在 (V{DS}= 25 V)、(V{GS}=0V)、(f = 1MHz) 时为 12000 pF，输出电容 (C{oss}) 为 1700 pF，反向传输电容 (C{rss}) 为 64 pF。在 (V{DD}= 400 V)、(I = 50 A)、(V{GS}= 10V) 的条件下，总栅极电荷 (Q{g(tot)}) 为 238 nC，栅源极栅极电荷 (Q{gs}) 为 74 nC，栅漏极“米勒”电荷 (Q{gd}) 为 95 nC。
• 开关特性：开启延迟时间 (t{d(on)}) 典型值为 63 ns，开启上升时间 (t{r}) 典型值为 186 ns，关断延迟时间 (t{d(off)}) 典型值为 202 ns，关断下降时间 (t{f}) 典型值为 105 ns。
• 漏源二极管特性：最大连续漏源二极管正向电流 (I{S}) 为 100 A，最大脉冲漏源二极管正向电流 (I{SM}) 为 400 A。在 (V{GS}= 0 V)、(I{SD}= 100 A) 时，漏源二极管正向电压 (V{SD}) 最大为 1.5 V，反向恢复时间 (t{rr}) 最大为 250 ns，反向恢复电荷 (Q_{rr}) 为 1.5 μC。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、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电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随外壳温度的变化以及瞬态热响应曲线等。这些曲线有助于工程师深入了解该 MOSFET 在不同工作条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计和优化。

封装标记与订购信息

FDL100N50F 采用 TO - 264 封装，每管包装 25 个单元。关于编带规格等更多信息，可参考其 Tape and Reel Packaging Specifications Brochure, BRD8011/D。

总的来说，onsemi 的 FDL100N50F 以其优异的性能和广泛的应用范围，为电子工程师在开关电源等设计领域提供了一个可靠的选择。在实际应用中，工程师们需要根据具体的设计要求，结合其各项特性进行合理选用和优化，以实现系统的最佳性能。大家在使用这款 MOSFET 的过程中有没有遇到过什么独特的问题或者经验呢？欢迎在评论区分享交流。