Onsemi N溝道MOSFET FQU2N100和FQD2N100的特性與應用

在電子設計領域，MOSFET（金屬 - 氧化物 - 半導體場效應晶體管）作為關鍵的功率器件，廣泛應用于各種電源和電路設計中。今天我們來詳細探討Onsemi公司的N溝道增強型功率MOSFET——FQU2N100和FQD2N100。

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產(chǎn)品概述

FQU2N100和FQD2N100采用了Onsemi專有的平面條紋和DMOS技術。這種先進的MOSFET技術經(jīng)過特別設計，旨在降低導通電阻，提供卓越的開關性能和高雪崩能量強度。該器件適用于開關模式電源、有源功率因數(shù)校正（PFC）和電子燈鎮(zhèn)流器等應用。

產(chǎn)品特性

電氣性能

• 額定參數(shù)：這款MOSFET的漏源電壓（$V_{DSS}$）可達1000V，連續(xù)漏極電流（$I_D$）在$T_C = 25^{circ}C$ 時為1.6A，在$TC = 100^{circ}C$ 時為1.0A，脈沖漏極電流（$I{DM}$）為6.4A。
• 導通電阻：在$V_{GS}=10V$、$ID = 0.8A$的條件下，導通電阻$R{DS(on)}$最大為9Ω。
• 低柵極電荷：典型柵極電荷為12nC，有助于降低開關損耗。
• 低Crss：典型值為5pF，可減少米勒效應，提高開關速度。
• 雪崩測試：經(jīng)過100%雪崩測試，保證了器件在雪崩情況下的可靠性。
• 環(huán)保特性：這些器件是無鉛、無鹵化物的，符合RoHS標準。

熱特性

• 熱阻：結(jié)到外殼的熱阻（$R{BC}$）最大為2.5°C/W，結(jié)到環(huán)境的熱阻（$R{UA}$）在2oz銅最小焊盤時最大為110°C/W，在1in2的2oz銅焊盤時最大為50°C/W。

電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓：在$ID = 250mu A$、$V{GS}=0V$的條件下，$B_{V_DSS}$為1000V。
• 擊穿電壓溫度系數(shù)：在$I_D = 250mu A$、參考溫度為$25^{circ}C$時，典型值為0.976V/°C。
• 零柵壓漏極電流：在$V{DS}=1000V$、$V{GS}=0V$時，最大值為10μA；在$V_{DS}=800V$、$T_C = 125^{circ}C$時，最大值為100μA。
• 柵體泄漏電流：正向（$V{GS}=30V$、$V{DS}=0V$）和反向（$V{GS}=-30V$、$V{DS}=0V$）的最大值均為100nA。

導通特性

• 柵極閾值電壓：在$V{DS}=V{GS}$、$I_D = 250mu A$的條件下，范圍為3.0 - 5.0V。
• 靜態(tài)漏源導通電阻：在$V_{GS}=10V$、$I_D = 0.8A$時，典型值為7.1Ω，最大值為9Ω。
• 正向跨導：在$V_{DS}=50V$、$I_D = 0.8A$時，典型值為1.9S。

動態(tài)特性

• 輸入電容：在$V{DS}=25V$、$V{GS}=0V$、$f = 1.0MHz$的條件下，典型值為400pF，最大值為520pF。
• 輸出電容：典型值為40pF，最大值為52pF。
• 反向傳輸電容：典型值為5pF，最大值為6.5pF。

開關特性

• 導通延遲時間：在$V_{DD}=500V$、$ID = 2.0A$、$R{G}=25Omega$的條件下，典型值為13ns，最大值為35ns。
• 導通上升時間：典型值為30ns，最大值為70ns。
• 關斷延遲時間：典型值為25ns，最大值為60ns。
• 關斷下降時間：典型值為35ns，最大值為80ns。
• 總柵極電荷：在$V_{DS}=800V$、$ID = 2.0A$、$V{GS}=10V$的條件下，典型值為12nC，最大值為15.5nC。
• 柵源電荷：典型值為2.5nC。
• 柵漏電荷：典型值為6.5nC。

漏源二極管特性

• 最大連續(xù)漏源二極管正向電流：為1.5A。
• 最大脈沖漏源二極管正向電流：為6.0A。
• 漏源二極管正向電壓：在$V_{GS}=0V$、$I_S = 1.6A$時，典型值為1.4V。
• 反向恢復時間：在$V_{GS}=0V$、$I_S = 2.0A$、$dI_F/dt = 100A/mu s$的條件下，為520ns。
• 反向恢復電荷：為2.3μC。

典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，包括導通區(qū)域特性、傳輸特性、導通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、體二極管正向電壓隨源電流和溫度的變化、電容特性、柵極電荷特性、擊穿電壓隨溫度的變化、導通電阻隨溫度的變化、最大安全工作區(qū)、最大漏極電流隨外殼溫度的變化以及瞬態(tài)熱響應曲線等。這些曲線有助于工程師在實際應用中更好地理解和使用該器件。

封裝與標識

FQU2N100和FQD2N100采用DPAK3封裝，有CASE 369AR和CASE 369AS兩種封裝形式。標識中包含了器件代碼、Onsemi標志、組裝位置、日期代碼和批次追溯代碼等信息。

訂購信息

FQD2N100TM采用DPAK3（無鉛）封裝，以2500個/卷帶和卷軸的形式發(fā)貨。需要注意的是，該器件已停產(chǎn)。

總結(jié)

Onsemi的FQU2N100和FQD2N100 MOSFET具有高耐壓、低導通電阻、低柵極電荷等優(yōu)點，適用于多種電源和電路設計。然而，由于該器件已停產(chǎn)，工程師在選擇時需要考慮替代方案。在實際應用中，工程師應根據(jù)具體的電路需求和工作條件，仔細參考器件的電氣特性和典型特性曲線，以確保器件的正常工作和系統(tǒng)的可靠性。你在使用MOSFET時遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。