FCB070N65S3 070N65S3 Mosfet kênh N 44A 650V TO-263

FCB070N65S3 (070N65S3) là MOSFET công suất kênh N – N-Channel thuộc dòng SUPERFET III của onsemi, được thiết kế cho các mạch chuyển đổi công suất điện áp cao. Linh kiện có điện áp Drain-Source tối đa 650V, dòng Drain liên tục 44A và điện trở dẫn RDS(on) tối đa 70mΩ tại VGS = 10V.

Với công nghệ SuperFET III, FCB070N65S3 hướng đến khả năng giảm tổn hao dẫn, hỗ trợ chuyển mạch hiệu quả và phù hợp với nhiều thiết bị nguồn công suất cao như nguồn công nghiệp, UPS, nguồn máy chủ, nguồn viễn thông và hệ thống điện mặt trời.

Thông số kỹ thuật FCB070N65S3

FCB070N65S3 là gì?

FCB070N65S3 là MOSFET công suất kênh N điện áp cao, hoạt động theo nguyên lý điều khiển dòng điện giữa chân Drain và Source thông qua điện áp đặt vào Gate.

Khác với transistor đóng cắt thông thường, MOSFET có trở kháng đầu vào cao nên mạch điều khiển Gate không cần cung cấp dòng DC lớn liên tục. Khi được kích hoạt đúng mức điện áp Gate-Source, MOSFET chuyển sang trạng thái dẫn với điện trở RDS(on) thấp, giúp hạn chế tổn hao công suất trên linh kiện.

Với VDSS 650V, FCB070N65S3 được hướng đến các mạch nguồn và bộ biến đổi có điện áp cao. Dòng định mức 44A giúp linh kiện phù hợp với các thiết kế yêu cầu khả năng xử lý dòng lớn, tuy nhiên dòng thực tế phải được xác định dựa trên điều kiện nhiệt, PCB, tản nhiệt và chế độ hoạt động của mạch.

Kích thước FCB070N65S3

Chức năng của MOSFET FCB070N65S3

1. Đóng cắt nguồn công suất

Chức năng chính của FCB070N65S3 là đóng/ngắt dòng điện trong các mạch công suất. MOSFET có thể được điều khiển bằng tín hiệu Gate từ IC driver hoặc mạch điều khiển PWM.

Trong nguồn xung, MOSFET thường hoạt động ở tần số cao để điều khiển năng lượng truyền từ đầu vào sang đầu ra.

2. Chuyển đổi điện năng hiệu suất cao

FCB070N65S3 có RDS(on) thấp, với giá trị tối đa 70mΩ ở điều kiện VGS = 10V. Điện trở dẫn thấp giúp giảm tổn hao dẫn khi MOSFET ở trạng thái ON.

Tổn hao dẫn cơ bản có thể hình dung theo công thức:

P ≈ I² × RDS(on)

Do đó, khi giảm RDS(on), tổn hao trên MOSFET cũng được giảm trong cùng điều kiện dòng điện.

3. Hỗ trợ chuyển mạch nhanh

FCB070N65S3 có tổng điện tích Gate Qg khoảng 78nC, giúp giảm yêu cầu về năng lượng cần nạp/xả Gate so với các MOSFET công suất có Qg lớn hơn. Đây là một thông số quan trọng khi thiết kế mạch chuyển mạch tần số cao.

Ưu điểm nổi bật của FCB070N65S3

Điện áp chịu đựng cao 650V

VDSS 650V giúp FCB070N65S3 phù hợp với các thiết kế nguồn điện áp cao, đặc biệt là các bộ nguồn AC-DC, bộ biến đổi công suất và mạch công suất công nghiệp.

Dòng tải lên tới 44A

Linh kiện được công bố dòng Drain liên tục 44A tại điều kiện vỏ (Tc) quy định, phù hợp với các ứng dụng công suất tương đối lớn. Khi sử dụng thực tế cần xem xét kỹ điều kiện tản nhiệt và giới hạn nhiệt của hệ thống.

RDS(on) thấp

RDS(on) tối đa 70mΩ tại VGS = 10V giúp giảm tổn hao dẫn, đặc biệt có ý nghĩa trong các ứng dụng dòng lớn.

Công nghệ SUPERFET III

FCB070N65S3 thuộc dòng SUPERFET III sử dụng công nghệ super-junction nhằm đạt được sự cân bằng giữa điện áp chịu đựng cao, điện trở dẫn thấp và đặc tính chuyển mạch phù hợp cho các bộ biến đổi công suất. onsemi định hướng dòng sản phẩm này cho các ứng dụng chuyển đổi AC/DC và thiết kế nguồn có yêu cầu hiệu suất cao.

Đóng gói TO-263/D²PAK

D²PAK, còn được gọi là TO-263, là dạng package công suất SMD phổ biến. Kiểu đóng gói này thuận tiện cho việc lắp ráp PCB và kết hợp với vùng đồng PCB/tản nhiệt để hỗ trợ thoát nhiệt.

Ứng dụng của MOSFET FCB070N65S3

FCB070N65S3 được thiết kế cho nhiều ứng dụng chuyển đổi và điều khiển nguồn công suất, tiêu biểu gồm:

• Nguồn AC-DC công suất cao
• Nguồn máy chủ (Server Power Supply)
• Nguồn viễn thông (Telecom Power Supply)
• Nguồn công nghiệp
• Bộ lưu điện UPS
• Hệ thống điện mặt trời – Solar Power
• Bộ biến đổi DC-DC
• Mạch PFC
• Mạch inverter
• Mạch chuyển đổi công suất tần số cao
• Thiết bị điện công nghiệp sử dụng nguồn xung

Đây cũng là những nhóm ứng dụng được nhà sản xuất nêu trong tài liệu kỹ thuật của FCB070N65S3.

FCB070N65S3 trong mạch nguồn xung

Trong một bộ nguồn xung, FCB070N65S3 có thể đảm nhiệm vai trò công tắc công suất chính. Tín hiệu PWM từ IC điều khiển được đưa qua mạch driver tới chân Gate để điều khiển trạng thái đóng/ngắt của MOSFET.

Khi MOSFET ON, dòng điện chạy qua kênh Drain-Source và năng lượng được truyền vào biến áp hoặc cuộn cảm. Khi MOSFET OFF, năng lượng tiếp tục được truyền tới phía đầu ra thông qua cấu trúc mạch công suất tương ứng.

Nhờ khả năng chịu điện áp cao và RDS(on) thấp, FCB070N65S3 phù hợp với những thiết kế cần cân bằng giữa hiệu suất, công suất và kích thước mạch.

FCB070N65S3 trong mạch PFC và inverter

Trong các mạch PFC (Power Factor Correction), MOSFET là linh kiện đóng cắt quan trọng để điều khiển dòng điện đầu vào và nâng cao hệ số công suất.

Đối với inverter, MOSFET công suất có thể được sử dụng trong các tầng chuyển đổi DC-AC hoặc các tầng công suất trung gian. Điện áp VDSS 650V giúp FCB070N65S3 có thể đáp ứng các thiết kế có mức điện áp chuyển mạch cao, nhưng việc lựa chọn linh kiện cuối cùng vẫn phải dựa trên điện áp đỉnh, dòng RMS, dòng đỉnh, tần số đóng cắt và điều kiện nhiệt của từng mạch.

Package TO-263 của FCB070N65S3

FCB070N65S3 sử dụng package TO-263/D²PAK, một dạng MOSFET công suất SMD phổ biến. Package này có diện tích tiếp xúc nhiệt lớn và có thể kết hợp với vùng copper lớn trên PCB để hỗ trợ tản nhiệt.

Khi thiết kế PCB, cần chú ý:

• Diện tích đồng tại khu vực Drain.
• Đường mạch công suất phải đủ rộng để hạn chế sụt áp và phát nhiệt.
• Đường Gate nên ngắn và bố trí hợp lý.
• Giảm diện tích vòng dòng chuyển mạch công suất cao.
• Bố trí tụ bypass/decoupling gần mạch driver.
• Đảm bảo khả năng tản nhiệt phù hợp với công suất thực tế.

Lưu ý khi sử dụng FCB070N65S3

Mặc dù thông số danh định của linh kiện là 650V/44A, không nên hiểu rằng MOSFET luôn có thể đồng thời chịu 650V và 44A trong mọi điều kiện.

Khả năng làm việc thực tế phụ thuộc vào:

• Nhiệt độ môi trường.
• Nhiệt độ junction.
• Khả năng tản nhiệt của PCB.
• Tần số đóng cắt.
• Duty cycle.
• Dòng đỉnh và dòng RMS.
• Điện áp Gate thực tế.
• Tổn hao chuyển mạch.
• Điện áp xung và ringing trên Drain-Source.

Đặc biệt trong các mạch nguồn xung, cần kiểm soát điện áp đỉnh VDS và hiện tượng ringing để tránh vượt quá giới hạn điện áp của MOSFET.

Xem thêm: Nhiều sản phẩm Mosfet khác tại đây

Datasheet FCB070N65S3