深入解析FCP16N60与FCPF16N60：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是不可或缺的关键元件。今天我们要深入探讨的是安森美（onsemi）的FCP16N60与FCPF16N60这两款N沟道SUPERFET MOSFET，它们在开关电源应用领域展现出了卓越的性能。

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产品概述

SUPERFET MOSFET是安森美第一代高压超结（SJ）MOSFET系列产品，采用了电荷平衡技术。这项技术使得该系列MOSFET具备极低的导通电阻和较低的栅极电荷性能，能够有效降低传导损耗，提供出色的开关性能、dv/dt速率和更高的雪崩能量。因此，FCP16N60和FCPF16N60非常适用于功率因数校正（PFC）、服务器/电信电源、平板电视电源、ATX电源以及工业电源等开关电源应用。

产品特性

高耐压与低电阻

• 在TJ = 150°C时，可承受650V的电压，体现了其出色的耐压能力。
• 典型导通电阻RDS(on)为220mΩ，这一低电阻特性有助于减少导通损耗，提高电源效率。

低栅极电荷与输出电容

• 超低的栅极电荷，典型值Qg = 55nC，能够降低开关损耗，加快开关速度。
• 低有效输出电容，典型值Coss(eff.) = 110pF，进一步提升了开关性能。

雪崩测试与环保特性

• 经过100%雪崩测试，保证了产品在雪崩状态下的可靠性和稳定性。
• 这两款产品均为无铅器件，符合环保要求。

绝对最大额定值

符号	参数	FCP16N60	FCPF16N60	单位
VDSS	漏源电压	600		V
ID（连续，TC = 25°C）	漏极电流	16	16*	A
ID（连续，TC = 100°C）	漏极电流	10.1	10.1*
IDM（脉冲）	漏极电流	48	48*	A
VGSS	栅源电压	±30		V
EAS	单脉冲雪崩能量	450		mJ
IAR	雪崩电流	16		A
EAR	重复雪崩能量	20.8		mJ
dv/dt	峰值二极管恢复dv/dt	4.5		V/ns
PD（TC = 25°C）	功率耗散	167	37.9	W
PD（25°C以上降额）		1.33	0.3	W/°C
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 至 +150		°C
TL	焊接时最大引脚温度（距外壳1/8”，5秒）	300		°C

需要注意的是，超过绝对最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的正常功能，可能会造成损坏并影响可靠性。其中，漏极电流受最大结温限制；重复额定值时，脉冲宽度受最大结温限制；单脉冲雪崩能量测试条件为IAS = 8A，VDD = 50V，RG = 25Ω，起始TJ = 25°C；峰值二极管恢复dv/dt测试条件为ISD ≤ 16A，di/dt ≤ 200A/μs，VDD ≤ BVDS，起始TJ = 25°C。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压BVdss在不同测试条件下有相应的数值，如ID = 250μA，Vgs = 0V，T = 25°C时为600V；ID = 250μA，Vgs = 0V，T = 150°C时为650V。
• 击穿电压温度系数ABVdss为0.6V/°C。
• 栅极到体泄漏电流IGss在Vgs = +30V，Vds = 0V时为±100nA；零栅压漏极电流loss在Vds = 600V，Vgs = 0V时为1μA；漏源雪崩击穿电压在Vgs = 0V，ID = 16A时为700V。

导通特性

• 栅源阈值电压VGS(th)范围为3.0 - 5.0V。
• 当VGS = 10V，ID = 8A时，导通电阻RDS(on)典型值为0.22Ω；当VDS = 40V，ID = 8A时，正向跨导为11.5S。

动态特性

• 在VDS = 25V，VGS = 0V，f = 1MHz条件下，输出电容Coss为1150pF，反向传输电容Crss为85pF；在VDS = 480V，VGS = 0V，f = 1MHz条件下，Coss为45 - 60pF，有效输出电容Coss(eff.)为110pF。
• 当VDS = 480V，ID = 16A，VGS = 10V时，总栅极电荷Qg为70nC，Qg的部分参数值分别为10.5nC和28nC，在f = 1MHz时为1.7。

开关特性

在VDD = 300V，ID = 16A，VGS = 10V条件下，导通延迟时间td(on)、上升时间tr、关断延迟时间td(off)和下降时间t分别有相应的数值，如tr为130ns，td(off)为165ns，t为190ns。

漏源二极管特性与最大额定值

• 最大连续漏源二极管正向电流Is和最大脉冲漏源二极管正向电流ISM分别为16A和1.4A（条件为VGS = 0V，Is = 16A）。
• 反向恢复时间tr在VGS = 0V，ISD = 16A，dIF/dt = 100A/μs时为435ns。

典型性能曲线

文档中还给出了多个典型性能曲线，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极电流和温度的变化、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。这些曲线能够帮助工程师更全面地了解器件在不同工作条件下的性能表现。

封装与订购信息

封装尺寸

两款产品分别采用了TO - 220 - 3LD和TO - 220 Fullpack, 3 - Lead / TO - 220F - 3SG两种封装形式，文档中详细给出了这两种封装的机械外形尺寸和公差要求。

订购信息

器件	封装	包装
FCP16N60	TO - 220 - 3	1000个/管
FCPF16N60	TO - 220 - 3 FullPak	1000个/管

总结

FCP16N60和FCPF16N60这两款MOSFET凭借其出色的性能、可靠的质量和丰富的应用支持，在开关电源领域具有很大的优势。电子工程师在进行相关设计时，可以根据具体的应用需求，结合产品的各项特性和参数，合理选择和使用这两款器件，以实现高性能、高效率的电源设计。不过，在实际应用中仍需注意验证器件在具体工作条件下的性能，确保设计的可靠性和稳定性。大家在使用这两款MOSFET时，有没有遇到过什么特别的问题或者心得呢？欢迎在评论区分享。