深入解析FDS5670 60V N-Channel PowerTrench? MOSFET
在電子工程領(lǐng)域,MOSFET(金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)是一種至關(guān)重要的電子元件,廣泛應(yīng)用于各種電路設(shè)計中。今天,我們將深入探討 ON Semiconductor(現(xiàn) onsemi)推出的 FDS5670 60V N - Channel PowerTrench? MOSFET,了解它的特點、性能參數(shù)以及在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)。
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產(chǎn)品概述
FDS5670 是一款專門設(shè)計用于提高 DC/DC 轉(zhuǎn)換器整體效率的 N - Channel MOSFET。無論是采用同步還是傳統(tǒng)開關(guān) PWM 控制器的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,F(xiàn)DS5670 都能發(fā)揮出色的性能。與其他具有類似 (R_{DS(ON)}) 規(guī)格的 MOSFET 相比,它具有更快的開關(guān)速度和更低的柵極電荷,這使得它在驅(qū)動時更加容易和安全,即使在非常高的頻率下也能保證 DC/DC 電源供應(yīng)設(shè)計具有更高的整體效率。
產(chǎn)品特性
電氣性能
- 低導(dǎo)通電阻:在 (V{GS}=10V) 時,(R{DS(ON)} = 0.014Omega);在 (V{GS}=6V) 時,(R{DS(ON)} = 0.017Omega)。低導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下,MOSFET 上的功率損耗更小,從而提高了電源效率。
- 低柵極電荷:低柵極電荷可以減少驅(qū)動 MOSFET 所需的能量,降低開關(guān)損耗,提高開關(guān)速度。
- 高開關(guān)速度:快速的開關(guān)速度使得 MOSFET 能夠在短時間內(nèi)完成導(dǎo)通和關(guān)斷操作,適用于高頻應(yīng)用。
- 高性能溝槽技術(shù):采用高性能溝槽技術(shù),實現(xiàn)了極低的 (R_{DS(ON)}),同時具有高功率和電流處理能力。
絕對最大額定值
在 (T_{A}=25^{circ}C) 時,部分絕對最大額定值如下:
- 柵源電壓 (V_{GS}):±20V
- 連續(xù)漏極電流 (I_{D})(Note 1a):10A
- 單操作功率耗散:不同安裝條件下有所不同,例如在 0.5 in2 的 2 oz 銅焊盤上安裝時為 50°C/W 等。
熱特性
熱阻是衡量 MOSFET 散熱性能的重要指標(biāo)。FDS5670 的熱阻在不同安裝條件下有所變化,如在 0.5 in2 的 2 oz 銅焊盤上安裝時,熱阻為 50°C/W;在最小焊盤安裝時,熱阻為 105°C/W 等。熱阻的大小直接影響 MOSFET 的工作溫度,進(jìn)而影響其性能和可靠性。
電氣特性參數(shù)
靜態(tài)特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (BVDSS) | 漏源擊穿電壓 | (V{GS}=0V, I{D}=250mu A) | - | - | - | V |
| (I_{DSS}) | 零柵壓漏極電流 | (V{DS}=48V, V{GS}=0V) | - | - | - | nA |
| (I_{GSS}) | 柵體反向泄漏電流 | (V{GS}=-20V, V{DS}=0V) | - | - | -100 | nA |
| (V_{GS(th)}) | 開啟電壓 | (I_{D}=250mu A),參考 (25^{circ}C) | - | 6.8 | - | V |
| (R_{DS(on)}) | 導(dǎo)通電阻 | (V{GS}=10V, I{D}=10A) | - | 0.019 | 0.027 | Ω |
| (g_{fs}) | 正向跨導(dǎo) | (V{DS}=5V, I{D}=10A) | - | 39 | - | S |
動態(tài)特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (C_{iss}) | 輸入電容 | (V{DS}=15V, V{GS}=0V, f = 1.0MHz) | - | - | - | pF |
| (C_{rss}) | 反向傳輸電容 | - | 180 | - | - | pF |
| (t_{d(on)}) | 導(dǎo)通延遲時間 | (V{GS}=10V, R{GEN}=6Omega) | - | 16 | - | ns |
| (t_{r}) | 導(dǎo)通上升時間 | - | 10 | - | ns | |
| (t_{d(off)}) | 關(guān)斷延遲時間 | - | 50 | - | ns | |
| (t_{f}) | 關(guān)斷下降時間 | - | - | - | ns | |
| (Q_{g}) | 總柵極電荷 | (V{DS}=20V, I{D}=10A, V_{GS}=10V) | - | 49 | 70 | nC |
| (Q_{gs}) | 柵源電荷 | - | 9 | - | nC | |
| (Q_{gd}) | 柵漏電荷 | - | 10.4 | - | nC |
漏源二極管特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (I_{S}) | 二極管電流 | - | - | - | 2.1 | A |
| (V_{SD}) | 漏源二極管正向電壓 | (V{GS}=0V, I{S}=2.1A)(Note 2) | - | - | - | V |
典型特性曲線
文檔中還給出了一系列典型特性曲線,包括導(dǎo)通區(qū)域特性、導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻隨柵源電壓的變化、傳輸特性、體二極管正向電壓隨源極電流和溫度的變化、柵極電荷特性、電容特性、最大安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散以及瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線等。這些曲線為工程師在實際應(yīng)用中評估 FDS5670 的性能提供了重要的參考依據(jù)。
應(yīng)用注意事項
在使用 FDS5670 時,需要注意以下幾點:
- 參數(shù)驗證:文檔中提到的“典型”參數(shù)在不同應(yīng)用中可能會有所變化,實際性能也可能隨時間而變化。因此,所有操作參數(shù),包括“典型值”,都必須由客戶的技術(shù)專家針對每個客戶應(yīng)用進(jìn)行驗證。
- 使用限制:FDS5670 產(chǎn)品并非設(shè)計、意圖或授權(quán)用于生命支持系統(tǒng)、任何 FDA Class 3 醫(yī)療設(shè)備、外國司法管轄區(qū)中具有相同或類似分類的醫(yī)療設(shè)備或任何用于人體植入的設(shè)備。如果買方將 FDS5670 產(chǎn)品用于任何此類非預(yù)期或未經(jīng)授權(quán)的應(yīng)用,買方應(yīng)承擔(dān)相關(guān)責(zé)任。
總結(jié)
FDS5670 60V N - Channel PowerTrench? MOSFET 憑借其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷、高開關(guān)速度等特性,為 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的設(shè)計提供了高效、可靠的解決方案。在實際應(yīng)用中,工程師需要根據(jù)具體的電路需求和工作條件,合理選擇和使用 FDS5670,并對其性能參數(shù)進(jìn)行驗證,以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類似 MOSFET 時遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。
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