Onsemi FDWS86068 - F085 N 溝道 MOSFET 深度解析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，MOSFET 是不可或缺的關(guān)鍵元件。今天我們就來(lái)深入探討 Onsemi 推出的 FDWS86068 - F085 N 溝道 MOSFET，了解它的特性、參數(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、產(chǎn)品概述

二、產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻

在 V_GS = 10 V、I_D = 80 A 的條件下，典型導(dǎo)通電阻 R_DS(on) 僅為 5.2 mΩ。低導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET 的功率損耗更小，能夠有效提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱。這對(duì)于需要高功率轉(zhuǎn)換效率的應(yīng)用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，比如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

低柵極電荷

在 V_GS = 10 V、I_D = 80 A 時(shí)，典型總柵極電荷 Q_g(tot) 為 31 nC。低柵極電荷可以降低開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度，從而使 MOSFET 能夠在高頻環(huán)境下穩(wěn)定工作。這在一些對(duì)開關(guān)速度要求較高的應(yīng)用中，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電磁閥控制中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

UIS 能力

該 MOSFET 通過(guò)了 AEC Q101 認(rèn)證，具備 UIS（非鉗位電感開關(guān)）能力。這意味著它能夠承受一定的雪崩能量，在電感負(fù)載的開關(guān)過(guò)程中，即使出現(xiàn)電壓尖峰，也能保證器件的可靠性，減少損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

可焊?jìng)?cè)翼設(shè)計(jì)

采用可焊?jìng)?cè)翼設(shè)計(jì)，方便進(jìn)行自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI），提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，該器件為無(wú)鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

三、電氣參數(shù)

最大額定值

電氣特性

1. 關(guān)斷特性：
   • 漏源擊穿電壓 B_VDSS 在 I_D = 250 μA、V_GS = 0 V 時(shí)為 100 V。
   • 漏源泄漏電流 I_DSS 在 V_DS = 100 V、V_GS = 0 V 時(shí)，25°C 下為 1 μA，175°C 下為 1 mA。
   • 柵源泄漏電流 I_GSS 在 V_GS = ±20 V 時(shí)為 ±100 nA。
2. 導(dǎo)通特性：
   • 閾值電壓 V_GS(th) 為 3 V。
   • 導(dǎo)通電阻 R_DS(on) 在 V_GS = 10 V、I_D = 80 A 時(shí)，25°C 下為 6.4 mΩ，175°C 下為 14 mΩ。
3. 動(dòng)態(tài)特性：
   • 輸入電容 C_iss 在 V_DS = 50 V、V_GS = 0 V、f = 1 MHz 時(shí)為 2220 pF。
   • 輸出電容 C_oss 為 1350 pF。
   • 反向傳輸電容 C_rss 為 19 pF。
   • 柵極電阻 R_g 在 V_GS = 0.5 V、f = 1 MHz 時(shí)為 0.3 Ω。
   • 總柵極電荷 Q_g(tot) 在 V_GS = 0 至 10 V、V_DD = 50 V、I_D = 80 A 時(shí)為 31 nC（典型值），最大值為 43 nC。
4. 開關(guān)特性：
   • 導(dǎo)通時(shí)間 t_on 最大為 30 ns。
   • 導(dǎo)通延遲時(shí)間 t_d(on) 為 15 ns。
   • 導(dǎo)通上升時(shí)間 t_r 為 6 ns。
   • 關(guān)斷延遲時(shí)間 t_d(off) 為 24 ns。
   • 關(guān)斷下降時(shí)間 t_f 為 7 ns。
   • 關(guān)斷時(shí)間 t_off 最大為 48 ns。
5. 漏源二極管特性：
   • 源漏二極管正向電壓 V_SD 在 I_SD = 80 A、V_GS = 0 V 時(shí)為 0.95 V（典型值），最大值為 1.3 V；在 I_SD = 40 A、V_GS = 0 V 時(shí)為 0.87 V（典型值），最大值為 1.2 V。
   • 反向恢復(fù)時(shí)間 T_rr 在 I_F = 80 A、dI_SD/dt = 100 A/μs 時(shí)為 61 ns（典型值），最大值為 80 ns。
   • 反向恢復(fù)電荷 Q_rr 為 56 nC（典型值），最大值為 84 nC。

四、典型特性曲線

文檔中給出了一系列典型特性曲線，如歸一化功率耗散與殼溫的關(guān)系、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系、歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗、峰值電流能力、正向偏置安全工作區(qū)、非鉗位電感開關(guān)能力、傳輸特性、正向二極管特性、R_DS(on) 與柵極電壓的關(guān)系、歸一化 R_DS(on) 與結(jié)溫的關(guān)系、歸一化柵極閾值電壓與溫度的關(guān)系、歸一化漏源擊穿電壓與結(jié)溫的關(guān)系、電容與漏源電壓的關(guān)系以及柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解 MOSFET 在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

五、機(jī)械封裝

FDWS86068 - F085 采用 DFNW8 封裝（5.2x6.3，1.27P CASE 507AU），文檔提供了詳細(xì)的封裝尺寸和標(biāo)注信息。在進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)這些尺寸進(jìn)行合理的布局，確保器件的安裝和散熱。同時(shí)，要注意封裝的共面性要求，保證焊接質(zhì)量。

六、應(yīng)用場(chǎng)景

汽車領(lǐng)域

• 發(fā)動(dòng)機(jī)控制：在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，MOSFET 用于控制各種電磁閥和電機(jī)，如噴油嘴控制、節(jié)氣門控制等。FDWS86068 - F085 的低導(dǎo)通電阻和高開關(guān)速度能夠提高系統(tǒng)的效率和響應(yīng)速度，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 動(dòng)力總成管理：在動(dòng)力總成管理系統(tǒng)中，MOSFET 用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)等設(shè)備。其 UIS 能力和高可靠性能夠滿足汽車惡劣的工作環(huán)境要求。
• 電子轉(zhuǎn)向：電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要快速、精確的控制，F(xiàn)DWS86068 - F085 的低柵極電荷和高開關(guān)速度能夠滿足這一需求，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。

工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)自動(dòng)化中，MOSFET 常用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電磁閥控制。FDWS86068 - F085 的高性能和可靠性能夠保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。

七、注意事項(xiàng)

• 應(yīng)力超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，使用時(shí)應(yīng)確保工作條件在額定范圍內(nèi)。
• 產(chǎn)品的性能在不同的工作條件下可能會(huì)有所不同，工程師需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行參數(shù)驗(yàn)證。
• 該器件不適合用于生命支持系統(tǒng)或 FDA 3 類醫(yī)療設(shè)備等關(guān)鍵應(yīng)用。

總之，Onsemi 的 FDWS86068 - F085 N 溝道 MOSFET 以其出色的性能和可靠性，為電子工程師在汽車和工業(yè)應(yīng)用中提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要充分了解其特性和參數(shù)，合理應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳性能。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似 MOSFET 的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。