探索 ON Semiconductor FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的 MOSFET 對于電路設(shè)計的成功至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下 ON Semiconductor 的 FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET，看看它有哪些特性和優(yōu)勢，以及在實際應(yīng)用中如何發(fā)揮作用。

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一、產(chǎn)品概述

FQB5N90 是一款 N - Channel 增強模式功率 MOSFET，采用了 ON Semiconductor 專有的平面條紋和 DMOS 技術(shù)。這種先進的 MOSFET 技術(shù)經(jīng)過特別設(shè)計，旨在降低導(dǎo)通電阻，提供卓越的開關(guān)性能和高雪崩能量強度。該器件適用于開關(guān)模式電源、有源功率因數(shù)校正（PFC）和電子燈鎮(zhèn)流器等應(yīng)用。

二、關(guān)鍵參數(shù)與特性

（一）基本參數(shù)

• 電壓與電流：具有 900V 的耐壓能力，連續(xù)漏極電流在 (T{C}=25^{circ}C) 時為 5.4A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時為 3.42A，脈沖漏極電流可達 21.6A。
• 導(dǎo)通電阻：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=2.7A) 時，靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)}) 最大為 2.3Ω。

（二）特性亮點

1. 低柵極電荷：典型值為 31nC，這有助于減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度。
2. 低反向傳輸電容 (C_{rss})：典型值為 13pF，可降低米勒效應(yīng)，改善開關(guān)性能。
3. 100% 雪崩測試：保證了器件在雪崩情況下的可靠性，能夠承受高能量沖擊。
4. RoHS 合規(guī)：符合環(huán)保要求，滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品的綠色設(shè)計需求。

三、絕對最大額定值

工程師在設(shè)計電路時，必須確保器件的工作參數(shù)在這些絕對最大額定值范圍內(nèi)，以避免器件損壞。

四、電氣特性

（一）關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (B_{V DSS})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250mu A) 時為 900V。
• 擊穿電壓溫度系數(shù)：在 (I_{D}=250mu A)，參考 (25^{circ}C) 時為 1.0V/°C。
• 零柵壓漏極電流 (I_{DSS})：在不同條件下有不同的值，如 (V{DS}=900V)，(V{GS}=0V) 時為 10μA；(V{DS}=720V)，(T{C}=125^{circ}C) 時為 100μA。

（二）導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 (V_{GS(th)})：在 (V{DS}=V{GS})，(I_{D}=250mu A) 時，范圍為 3.0 - 5.0V。
• 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)})：在 (V{GS}=10V)，(I{D}=2.7A) 時，范圍為 1.8 - 2.3Ω。
• 正向跨導(dǎo) (g_{fs})：在 (V{DS}=50V)，(I{D}=2.7A) 時為 5.6S。

（三）動態(tài)特性

• 輸入電容 (C_{iss})：在 (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V) 時，范圍為 1200 - 1550pF。
• 輸出電容 (C_{oss})：在 (f = 1.0MHz) 時，范圍為 110 - 145pF。
• 反向傳輸電容 (C_{rss})：范圍為 13 - 17pF。

（四）開關(guān)特性

• 開啟延遲時間 (t_{d(on)})：在 (V{DD}=450V)，(I{D}=5.4A)，(R_{G}=25Omega) 時，范圍為 28 - 65ns。
• 開啟上升時間 (t_{r})：范圍為 65 - 140ns。
• 關(guān)斷延遲時間 (t_{d(off)})：范圍為 65 - 140ns。
• 關(guān)斷下降時間 (t_{f})：范圍為 50 - 110ns。
• 總柵極電荷 (Q_{g})：在 (V{DS}=720V)，(I{D}=5.4A)，(V_{GS}=10V) 時，范圍為 31 - 40nC。
• 柵源電荷 (Q_{gs})：為 7.2nC。
• 柵漏電荷 (Q_{gd})：為 15nC。

（五）漏源二極管特性和最大額定值

• 最大連續(xù)漏源二極管正向電流 (I_{S})：為 5.4A。
• 最大脈沖漏源二極管正向電流 (I_{SM})：為 21.6A。
• 漏源二極管正向電壓 (V_{SD})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=5.4A) 時為 1.4V。
• 反向恢復(fù)時間 (t_{rr})：在 (V{GS}=0V)，(I{S}=5.4A)，(dI_{F}/dt = 100A/mu s) 時為 610ns。
• 反向恢復(fù)電荷 (Q_{rr})：為 5.26μC。

五、典型特性曲線

文檔中提供了多個典型特性曲線，這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，例如：

• 導(dǎo)通區(qū)域特性曲線：展示了漏極電流 (I{D}) 與漏源電壓 (V{DS}) 的關(guān)系，不同的柵源電壓 (V_{GS}) 會影響曲線的形狀。
• 傳輸特性曲線：體現(xiàn)了漏極電流 (I{D}) 與柵源電壓 (V{GS}) 的關(guān)系，在不同溫度下曲線有所不同。
• 導(dǎo)通電阻變化曲線：顯示了導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 隨漏極電流 (I{D}) 和柵源電壓 (V_{GS}) 的變化情況。

這些曲線對于工程師在設(shè)計電路時進行參數(shù)選擇和性能評估非常有幫助。

六、封裝與訂購信息

FQB5N90 采用 (D^{2}-PAK) 封裝，包裝方式為帶盤包裝，盤徑 330mm，帶寬 24mm，每盤數(shù)量為 800 個。

七、測試電路與波形

文檔中還給出了多種測試電路和波形，如柵極電荷測試電路、電阻性開關(guān)測試電路、非鉗位電感開關(guān)測試電路和峰值二極管恢復(fù) (dv/dt) 測試電路等。這些測試電路和波形有助于工程師理解器件的工作原理和性能，在實際應(yīng)用中進行調(diào)試和優(yōu)化。

八、總結(jié)與思考

FQB5N90 N - Channel QFET? MOSFET 憑借其先進的技術(shù)和優(yōu)異的性能，在開關(guān)模式電源、PFC 和電子燈鎮(zhèn)流器等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。然而，在實際設(shè)計中，工程師還需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮器件的各項參數(shù)和特性，確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。例如，在高溫環(huán)境下，器件的性能可能會發(fā)生變化，如何通過散熱設(shè)計來保證器件在合適的溫度范圍內(nèi)工作，是一個需要深入思考的問題。大家在使用這款器件時，有沒有遇到過什么挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和想法。