东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,在新一代[1]具有超结结构的DTMOSVI系列中推出高速二极管型功率MOSFET——DTMOSVI(HSD),该系列适用于包括数据中心和光伏功率调节器等应用的开关电源。首批采用TO-247封装的两款650 V N沟道功率MOSFET产品"TK042N65Z5”和“TK095N65Z5"。
新产品采用高速二极管,旨在改善桥式电路和逆变电路应用中至关重要的反向恢复[2]特性。与标准型DTMOSVI相比,新产品将反向恢复时间(trr)缩短了65 %,并将反向恢复电荷(Qrr)减少88 %(测试条件:-dIDR/dt=100 A/μs)。
新产品采用的DTMOSVI(HSD)工艺改善了东芝DTMOSIV系列(DTMOSIV(HSD))的反向恢复特性,并在高温下具有更低的漏极截止电流。此外,新产品的品质因数“漏极-源极导通电阻×栅极-漏极电荷”也更低。相较于东芝现有的TK62N60W5[4] [5]器件,TK042N65Z5的高温漏极截止电流降低了约90 %[3],漏极-源极导通电阻×栅极-源极电荷降低了72 %。这将一进步将降低功率损耗,有助于提高产品效率。在1.5 kW LLC电路[6]测试中,与使用TK62N60W5相比,使用TK042N65Z5可使电源效率提高约为0.4 %。
即日起,客户可在东芝网站上获取使用TK095N65Z5的参考设计“1.6 kW服务器电源(升级版)”。此外,东芝还提供支持开关电源电路设计的相关工具。除能够迅速验证电路功能的G0 SPICE模型外,现在还提供能够准确地再现电路瞬态特性的高精度G2 SPICE模型。
东芝计划在未来扩展DTMOSVI(HSD)的产品线。新器件将采用TO-220和TO-220SIS通孔型封装,以及TOLL和DFN 8×8表贴型封装。
此外,在已推出的650 V和600 V产品以及新的高速二极管型产品基础上,东芝还将继续扩展DTMOSVI系列的产品线,以提高开关电源的效率,为设备节能做出贡献。
标准型和高速二极管型650 V功率MOSFET的Qrr比较
TK095N65Z5与TK35N65W5的IDSS@150 °C×trr比较
TK042N65Z5和TK62N60W5的RDS(ON)×Qgd比较
TK042N65Z5和TK62N60W5的效率比较
● 使用新产品的参考设计“1.6 kW服务器电源(升级版)”
电路板外观
简易方框图
应用
工业设备
●开关电源(数据中心服务器、通信设备等)
● 电动汽车充电站
● 光伏发电机组的功率调节器
● 不间断电源系统
特性
● 新一代DTMOSVI系列高速二极管型产品
●高速二极管型产品的反向恢复时间:
TK042N65Z5 trr=160 ns(典型值)
TK095N65Z5 trr=115 ns(典型值)
●通过低栅漏电荷实现高速开关时间:
TK042N65Z5 Qgd=35 nC(典型值)
TK095N65Z5 Qgd=17 nC(典型值)
主要规格
(除非另有说明,Ta=25 °C)
注:
[1] 截至2024年2月22日的东芝调查。
[2] MOSFET体二极管从正向偏置切换到反向偏置的开关动作
[3] 数值由东芝测量得出:
- 新产品TK042N65Z5为0.2 mA(测试条件:VDS=650 V、VGS=0 V、Ta=150 °C)
- 现有产品TK62N60W5为1.9 mA(测试条件:VDS=600 V、VGS=0 V、Ta=150 °C)
[4] 600 V DTMOSIV(HSD)系列
[5] 数值由东芝测量得出。
测试条件:
- TK62N60W5
RDS(ON):ID=30.9 A、VGS=10 V、Ta=25 °C
Qgd:VDD=400 V、VGS=10 V、ID=61.8 A、Ta=25 °C
- TK042N65Z5
RDS(ON):ID=27.5 A、VGS=10 V、Ta=25 °C
Qgd:VDD=400 V、VGS=10 V、ID=55 A、Ta=25 °C
[6] 数值由东芝测量得出。
测试条件:Vin=380 V、Vout=54 V、Ta=25 °C
[7] VDSS=600 V
审核编辑:刘清
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原文标题:东芝推出高速二极管型功率MOSFET,助力提高电源效率-新一代DTMOSVI系列的新成员,具有超级结结构-
文章出处:【微信号:toshiba_semicon,微信公众号:东芝半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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