Onsemi FDBL86361-F085 N溝道MOSFET技術(shù)解析

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，MOSFET的選擇至關(guān)重要。今天我們就來(lái)深入了解一下Onsemi的FDBL86361-F085這款N溝道MOSFET。

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一、產(chǎn)品概述

FDBL86361-F085是Onsemi推出的一款80V、300A的N溝道POWERTRENCH MOSFET。它具有多項(xiàng)出色的特性，適用于多種汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

二、產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻

在 (V{GS}=10V)、(I{D}=80A) 的條件下，典型 (R_{DS(on)}=1.1mOmega)。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，能有效提高電路的效率。這對(duì)于需要處理大電流的應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤為重要，比如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制和功率管理系統(tǒng)。我們思考一下，在一個(gè)大電流的電路中，如果導(dǎo)通電阻較大，會(huì)產(chǎn)生多少額外的熱量和功率損耗呢？

低柵極電荷

典型 (Q{g(tot)}=172nC)（(V{GS}=10V)、(I_{D}=80A)）。低柵極電荷可以減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的能量損耗，提高開(kāi)關(guān)速度，從而提升整個(gè)電路的性能。

UIS能力

具備非鉗位電感開(kāi)關(guān)（UIS）能力，這使得它在處理感性負(fù)載時(shí)更加可靠，能有效避免因感性負(fù)載產(chǎn)生的電壓尖峰對(duì)MOSFET造成損壞。

汽車(chē)級(jí)認(rèn)證

通過(guò)了AEC - Q101認(rèn)證，并且具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力。這表明該產(chǎn)品符合汽車(chē)行業(yè)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，可用于汽車(chē)電子系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、動(dòng)力總成管理等。

環(huán)保特性

這些器件是無(wú)鉛的，并且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，符合現(xiàn)代電子行業(yè)對(duì)環(huán)保的要求。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

汽車(chē)領(lǐng)域

• 發(fā)動(dòng)機(jī)控制：精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，如燃油噴射、點(diǎn)火時(shí)間等，低導(dǎo)通電阻和高可靠性的特性可以確保發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
• 動(dòng)力總成管理：在汽車(chē)的動(dòng)力傳輸和分配中發(fā)揮重要作用，提高動(dòng)力系統(tǒng)的效率和性能。
• 電磁閥和電機(jī)驅(qū)動(dòng)：能夠?yàn)殡姶砰y和電機(jī)提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流，保證其正常工作。
• 集成啟動(dòng)/發(fā)電機(jī)：在汽車(chē)啟動(dòng)和發(fā)電過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換和控制。
• 12V系統(tǒng)主開(kāi)關(guān)：作為12V系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)，控制電源的通斷，確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

四、電氣特性

最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。例如，電流受鍵合線配置限制，在特定的測(cè)試條件下（(T{J}=25^{circ}C)、(L = 0.4mH)、(I{AS}=64A)、(V_{DD}=40V) 等），要確保電流不超過(guò)規(guī)定值。

電氣特性參數(shù)

關(guān)斷特性

• (B_{V DSS})（漏源擊穿電壓）：(ID = 250A)、(V{GS}=0V) 時(shí)為80V。
• (I{DSS})（漏源泄漏電流）：(V{DS}=80V)、(V_{GS}=0V)，(T_J = 25^{circ}C) 時(shí)為 - 1A，(T_J = 175^{circ}C) 時(shí)為1mA。
• (I{GSS})（柵源泄漏電流）：(V{GS}=pm20V) 時(shí)為 (pm100nA)。

導(dǎo)通特性

(R_{DS(on)}) 典型值為3.0（這里文檔未明確單位，推測(cè)為 (mOmega)）。

動(dòng)態(tài)特性

• (Q_{g(ToT)})（總柵極電荷）：典型值為188nC。

開(kāi)關(guān)特性

漏源二極管特性

源到漏二極管電壓典型值為1.2V，反向恢復(fù)時(shí)間 (tr) 在 (V{DD}=64V) 時(shí)為136（這里文檔未明確單位，推測(cè)為ns）。

五、典型特性曲線

功率耗散與殼溫關(guān)系

從圖1可以看出，隨著殼溫的升高，功率耗散會(huì)逐漸降低。這提醒我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，要考慮散熱問(wèn)題，確保MOSFET在合適的溫度范圍內(nèi)工作。

最大連續(xù)漏極電流與殼溫關(guān)系

圖2顯示了最大連續(xù)漏極電流隨殼溫的變化情況。當(dāng)殼溫升高時(shí)，最大連續(xù)漏極電流會(huì)下降。這就要求我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中，根據(jù)工作溫度合理選擇MOSFET的額定電流，避免因電流過(guò)大導(dǎo)致器件損壞。

歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗

圖3展示了不同占空比下的歸一化最大瞬態(tài)熱阻抗。通過(guò)這個(gè)曲線，我們可以了解MOSFET在不同脈沖持續(xù)時(shí)間和占空比下的熱性能，從而更好地進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)。

峰值電流能力

圖4給出了峰值電流能力與脈沖持續(xù)時(shí)間的關(guān)系。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們可以根據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間和所需的峰值電流來(lái)選擇合適的MOSFET，確保其能夠承受所需的電流沖擊。

正向偏置安全工作區(qū)

圖5顯示了MOSFET在不同電壓和電流下的安全工作范圍。在使用MOSFET時(shí)，要確保其工作在這個(gè)安全區(qū)內(nèi)，避免因過(guò)壓或過(guò)流導(dǎo)致器件損壞。

非鉗位電感開(kāi)關(guān)能力

圖6展示了MOSFET在不同雪崩電流和雪崩時(shí)間下的性能。這對(duì)于處理感性負(fù)載的電路設(shè)計(jì)非常重要，我們可以根據(jù)這個(gè)曲線來(lái)評(píng)估MOSFET在感性負(fù)載下的可靠性。

其他特性曲線

圖7 - 圖16還展示了轉(zhuǎn)移特性、正向二極管特性、飽和特性、導(dǎo)通電阻與柵極電壓關(guān)系、歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫關(guān)系等特性曲線。這些曲線可以幫助我們更全面地了解MOSFET的性能，為電路設(shè)計(jì)提供參考。

六、機(jī)械封裝

FDBL86361-F085采用H - PSOF8L 11.68x9.80x2.30, 1.20P封裝（CASE 100CU）。文檔中詳細(xì)給出了封裝的尺寸和相關(guān)標(biāo)注信息，包括各個(gè)引腳的尺寸、位置等。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要根據(jù)這些尺寸信息來(lái)合理布局MOSFET，確保其與其他元件的兼容性和安裝的便利性。

七、總結(jié)

Onsemi的FDBL86361-F085 N溝道MOSFET具有低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷、UIS能力、汽車(chē)級(jí)認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。通過(guò)對(duì)其電氣特性和典型特性曲線的分析，我們可以更好地了解該MOSFET的性能，從而在電路設(shè)計(jì)中做出合理的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們還需要考慮散熱、電流、電壓等因素，確保MOSFET能夠穩(wěn)定可靠地工作。大家在使用這款MOSFET時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。