FQB8N90C - N-Channel QFET? MOSFET：設(shè)計(jì)高效開關(guān)電源的利器

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管對(duì)于設(shè)計(jì)高效、可靠的電路至關(guān)重要。今天就來聊聊FAIRCHILD（現(xiàn)已并入ON Semiconductor）的FQB8N90C N-Channel QFET? MOSFET，看看它有哪些特性可以滿足我們的設(shè)計(jì)需求。

文件下載：FQB8N90CTM-D.pdf

一、公司背景與產(chǎn)品編號(hào)變更

Fairchild Semiconductor已經(jīng)成為ON Semiconductor的一部分。由于系統(tǒng)要求，部分Fairchild可訂購的零件編號(hào)需要變更。具體來說，F(xiàn)airchild零件編號(hào)中的下劃線（_）將改為破折號(hào)（-）。大家要記得去ON Semiconductor官網(wǎng)核查更新后的器件編號(hào)，最新的訂購信息可在www.onsemi.com上找到。如果對(duì)系統(tǒng)集成有疑問，可發(fā)郵件至Fairchild_questions@onsemi.com。

二、FQB8N90C MOSFET概述

（一）產(chǎn)品描述

FQB8N90C是N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，采用了Fairchild專有的平面條紋DMOS技術(shù)。這種先進(jìn)技術(shù)經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，能夠減少導(dǎo)通電阻，提供出色的開關(guān)性能，并能承受雪崩和換向模式下的高能量脈沖，非常適合用于高效開關(guān)電源。

（二）產(chǎn)品特性

• 電參數(shù)優(yōu)異：在 (V{GS}=10 V) 時(shí)，具有6.3 A的電流承載能力和900 V的耐壓，最大導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 為1.9 Ω。
• 開關(guān)性能好：低柵極電荷（典型值35 nC）和低反饋電容 (C_{rss})（典型值12 pF），使得開關(guān)速度更快，能夠降低開關(guān)損耗。
• 可靠性高：經(jīng)過100%雪崩測(cè)試，并且具有改進(jìn)的dv/dt能力，能適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境。

三、關(guān)鍵參數(shù)解讀

（一）絕對(duì)最大額定值

這里大家思考一下，如果我們的電路工作溫度較高，那么在選擇工作電流時(shí)應(yīng)該如何考慮呢？

（二）熱特性

假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的電路功率損耗較大，為了保證器件溫度不超過允許范圍，應(yīng)該采取哪些散熱措施呢？

（三）電氣特性

1. 關(guān)斷特性

包括漏源擊穿電壓 (BVDSS)、擊穿電壓溫度系數(shù) (Delta BV{DSS}/Delta T{J}) 以及柵體泄漏電流等參數(shù)。這些參數(shù)決定了器件在關(guān)斷狀態(tài)下的性能，例如 (BVDSS) 在 (V{GS}=0 V)，(I{D}=250 mu A) 時(shí)最小值為900 V，這表明器件能夠承受較高的反向電壓。

2. 導(dǎo)通特性

如閾值電壓 (V_{GS(th)}) 和靜態(tài)漏源電阻等。這些參數(shù)對(duì)于確定器件何時(shí)導(dǎo)通以及導(dǎo)通后的電阻大小非常關(guān)鍵。

3. 動(dòng)態(tài)特性

包含輸入電容 (C{iss})、輸出電容 (C{oss}) 和反向傳輸電容 (C_{rss}) 等。這些電容參數(shù)會(huì)影響器件的開關(guān)速度和開關(guān)損耗。

4. 開關(guān)特性

例如開啟延遲時(shí)間 (td(on))、關(guān)斷延遲時(shí)間 (td(off)) 和總柵極電荷 (Q_{g}) 等。這些參數(shù)直接反映了器件的開關(guān)性能，我們?cè)谠O(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求來考量這些參數(shù)。

5. 漏源二極管特性和最大額定值

涵蓋了最大連續(xù)漏源二極管正向電流 (I{S})、最大脈沖漏源二極管正向電流 (I{SM}) 以及反向恢復(fù)時(shí)間 (t_{r}) 等。這些參數(shù)對(duì)于了解器件內(nèi)部二極管的性能非常重要。

四、典型特性曲線

文檔中給出了多個(gè)典型特性曲線，如圖1 - 圖12所示，它們直觀地展示了器件在不同條件下的性能變化。比如，導(dǎo)通電阻隨漏極電流和柵極電壓的變化曲線（圖3），可以幫助我們了解在不同工作電流和柵極電壓下，導(dǎo)通電阻的變化情況，從而優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，減少導(dǎo)通損耗。

這里的特性曲線就像是我們了解器件的“地圖”，大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中一定要充分利用這些曲線，才能更好地發(fā)揮器件的性能，你們?cè)诳催@些曲線的時(shí)候有沒有發(fā)現(xiàn)什么有趣的規(guī)律呢？

五、測(cè)試電路與波形

文檔還提供了多種測(cè)試電路和波形，如柵極電荷測(cè)試電路、電阻開關(guān)測(cè)試電路、無鉗位電感開關(guān)測(cè)試電路以及峰值二極管恢復(fù)dv/dt測(cè)試電路等（圖13 - 圖16）。這些測(cè)試電路和波形對(duì)于我們理解器件的工作原理和性能驗(yàn)證非常有幫助。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以參考這些測(cè)試電路來搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)器件進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。大家在實(shí)際測(cè)試中，有沒有遇到過和文檔中波形不太一樣的情況呢？

六、機(jī)械尺寸與封裝

FQB8N90C采用 (D^{2}-PAK) 封裝，文檔給出了詳細(xì)的機(jī)械尺寸圖（圖17）。在進(jìn)行電路板布局設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要根據(jù)這些尺寸來合理安排器件的位置，確保電路板的布局緊湊、合理，同時(shí)還要考慮散熱和電氣性能的要求。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，封裝尺寸和引腳布局可是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，大家有沒有因?yàn)榉庋b問題導(dǎo)致設(shè)計(jì)反復(fù)修改的經(jīng)歷呢？

七、其他注意事項(xiàng)

（一）商標(biāo)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)

ON Semiconductor擁有眾多專利、商標(biāo)、版權(quán)和商業(yè)秘密等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其產(chǎn)品相關(guān)的專利覆蓋情況可在www.onsemi.com/site/pdf/Patent - Marking.pdf查詢。這提醒我們?cè)谑褂闷骷r(shí)，要尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，避免侵權(quán)行為。

（二）產(chǎn)品責(zé)任與免責(zé)聲明

ON Semiconductor對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行變更時(shí)可能不另行通知，且不保證產(chǎn)品適用于特定用途，不承擔(dān)因產(chǎn)品應(yīng)用或使用產(chǎn)生的任何責(zé)任。買家需要對(duì)使用其產(chǎn)品的應(yīng)用負(fù)責(zé)，包括遵守相關(guān)法律法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，該產(chǎn)品不適合用于生命支持系統(tǒng)、FDA 3類醫(yī)療設(shè)備等特定應(yīng)用。如果買家將其用于非授權(quán)應(yīng)用，需承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要充分了解產(chǎn)品的適用范圍，避免因不當(dāng)使用而帶來風(fēng)險(xiǎn)。

（三）產(chǎn)品狀態(tài)定義

文檔對(duì)產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行了明確的定義，包括提前信息（設(shè)計(jì)階段）、初步（首批生產(chǎn)）、無標(biāo)識(shí)（全面生產(chǎn)）和過時(shí)（停產(chǎn)）。我們?cè)谶x擇器件時(shí)，要清楚產(chǎn)品的狀態(tài)，優(yōu)先選擇處于全面生產(chǎn)階段的產(chǎn)品，以確保產(chǎn)品的供應(yīng)穩(wěn)定性。

（四）訂購與技術(shù)支持信息

提供了ON Semiconductor的文獻(xiàn)訂購、技術(shù)支持等相關(guān)信息，方便我們?cè)谛枰獣r(shí)獲取產(chǎn)品資料和技術(shù)幫助。

綜上所述，F(xiàn)QB8N90C N - Channel QFET? MOSFET憑借其優(yōu)異的性能和特性，在高效開關(guān)電源領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。但在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要充分了解其各項(xiàng)參數(shù)和特性，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇和使用該器件，同時(shí)要注意遵守相關(guān)的規(guī)定和要求，確保設(shè)計(jì)的電路安全、可靠、高效。你在使用類似的MOSFET時(shí)，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。