东芝发布采用高速二极管的功率MOSFET,可助提高电源的效率

- 新一代DTMOSVI系列的新成员,采用超结结构 -

日本川崎--(美国商业资讯)-- Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation(“东芝”)新推出了采用高速二极管的功率MOSFET产品DTMOSVI(HSD),适用于电源转换等用途,包括数据中心和光伏功率调节器,这是该公司最新一代[1]DTMOSVI系列产品的新成员,采用超结结构。首批采用TO-247封装的“TK042N65Z5”和“TK095N65Z5”650V N-通道功率MOSFET于今天开始出货。

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这些新产品采用高速二极管来提升反向恢复[2]特性,这对桥接电路和逆变器电路应用十分重要。相比DTMOSVI,新产品的反向恢复时间(trr)减少了65%,反向恢复电荷(Qrr)减少了88%(测量条件:-dIDR/dt= 100A/μs))。

这些新产品使用的DTMOSVI(HSD)工艺采用高速二极管(DTMOSIV(HSD)),改进了东芝DTMOSIV系列的反向恢复特性,降低了高温时的漏极截止电流。“漏源导通电阻 × 栅漏电荷”品质因素也进一步降低。TK042N65Z5的高温漏极截止电流降低了大约90% [3],“漏源导通电阻 × 栅漏电荷”降低了72%(与东芝当前的TK62N60W5相比)[4] [5]。这一进步可减少设备功率损失,帮追提高效率。TK042N65Z5的电源效率比当前的TK62N60W5最高提升了大约0.4%(在1.5kW LLC电路中测量)[6]。

采用TK095N65Z5的参考设计“1.6kW服务器电源(升级版)”已于今天在东芝网站上公布。该公司还将提供支持电源转换电路设计的工具。除可以快速验证电路功能的G0 SPICE模型外,可以准确复制瞬时特性的高准确度G2 SPICE模型现在也已发布。

东芝计划发布采用TO-220和TO-220SIS通孔封装以及TOLL和DFN 8×8表面贴装式封装的器件,以丰富DTMOSVI(HSD)的产品阵容。

除已经发布的650V和600V产品,以及采用高速二极管的新产品外,该公司还将继续壮大DTMOSVI系列的产品阵容。这将进一步增强电源转换效率,促进设备节能。

注:
[1] 截至2024年2月22日,基于东芝的调查。
[2] MOSFET体二极管的转换动作将从正向转为偏反向。
[3] 东芝测量的值。新产品TK042N65Z5为0.2mA(测试条件:VDS=650V,VGS=0V,Ta=150°C。)
现有产品TK62N60W5为1.9mA(测试条件:VDS=600V,VGS=0V,Ta=150°C)。
[4] 600V DTMOSIV(HSD)系列
[5] 东芝测量的值。
测试条件:
TK62N60W5
• RDS(ON):ID=30.9A,VGS=10V,Ta=25°C
• Qgd:VDD=400V,VGS=10V,ID=61.8A,Ta=25°C
TK042N65Z5
• RDS(ON):ID=27.5A,VGS=10V,Ta=25°C
• Qgd:VDD=400V,VGS=10V,ID=55A,Ta=25°C
[6] 东芝测量的值。
测试条件:V输入=380V,V输出=54V,Ta=25°C

应用领域

工业设备

  • 电源转换(数据中心服务器、通信设备等)
  • 电动汽车充电站
  • 光伏发电机功率调节器
  • 不间断电源

功能特点

  • 采用高速二极管的MOSFET,新一代DTMOSVI系列的新成员
  • 由于采用高速二极管,反向恢复时间缩短:
    TK042N65Z5 trr=160ns(典型值)
    TK095N65Z5 trr=115ns(典型值)
  • 由于栅漏电荷低,实现了高速转换时间:
    TK042N65Z5 Qgd=35nC(典型值)
    TK095N65Z5 Qgd=17nC(典型值)

主要参数

(Ta=25°C,另行注明者除外)

部件编号

TK042N65Z5

TK095N65Z5

封装

名称

TO-247

尺寸(mm)

典型值

15.94×20.95,t=5.02

绝对

最大

额定值

漏源电压VDSS (V)

650

漏极电流(DC) ID (A)

55

29

漏源电阻R DS(ON)(Ω) 

VGS =10 V

最大值

0.042

0.095

总栅极电荷Q g(nC)

典型值

105

50

栅漏电荷Qgd(nC)

典型值

35

17

输入电容Ciss (pF)

典型值

6280

2880

通道外壳热阻R th(ch-c)(°C/W)

最大值

0.347

0.543

反向恢复时间t rr(ns)

典型值

160

115

东芝当前系列(DTMOSIV)部件编号

TK62N60W5[7]

TK35N65W5,

TK31N60W5 [7]

注:
[7] VDSS=600V

有关新产品的更多信息,请访问下面的链接。
TK042N65Z5
TK095N65Z5

有关东芝MOSFET的更多信息,请访问下面的链接。
MOSFET

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关于Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation是领先的先进半导体和存储解决方案供应商,利用半个多世纪的丰富经验和创新,为客户和业务合作伙伴提供杰出的分立半导体、系统LSI以及HDD产品。
该公司在全世界拥有21,500名员工,以实现最大产品价值,促进与客户紧密合作为几任,共同创造价值和开拓新市场。Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation年销售收入接近8000亿日元(61亿美元),矢志为所有人建设更美好的未来并贡献力量。
更多信息请访问https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

东芝:采用高速二极管的功率MOSFET产品DTMOSVI(HSD),可提高电源的效率。(图片:美国商业资讯)

东芝:采用高速二极管的功率MOSFET产品DTMOSVI(HSD),可提高电源的效率。(图片:美国商业资讯)

采用TK095N65Z5的1.6kW服务器电源(升级版)参考设计。(照片:美国商业资讯)

采用TK095N65Z5的1.6kW服务器电源(升级版)参考设计。(照片:美国商业资讯)

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