东芝采用新一代工艺拓展150 V N沟道功率MOSFET产品线,帮助降低电源能耗

2024年10月产品新闻

The package photograph of lineup expansion of 150V N-channel power MOSFETs using a new generation process that helps reduce power consumption of power supplies.

东芝电子元件及存储装置株式会社(简称“东芝”)最近推出的六款新产品均采用新一代“U-MOSⅩ-H系列”工艺,拓展了150 V N沟道功率MOSFET产品线。该系列产品适用于数据中心和通信基站等工业设备的开关电源。新产品的封装方式为三引脚直插式:“TK4R9E15Q5、TK7R2E15Q5和TK9R6E15Q5”型号产品采用TO-220封装,“TK5R0A15Q5、TK7R4A15Q5和TK9R7A15Q5”型号产品采用TO-220SIS封装。

新产品采用U-MOSⅩ-H工艺,实现低漏源导通电阻。特别是,TK4R9E15Q5型产品的漏源导通电阻极低,最大值仅为4.9 mΩ。此外,新产品采用高速二极管(HSD),通过减少反向恢复电荷和加快反向恢复时间,改善了对同步整流应用非常重要的反向恢复特性[1]。新产品用于同步整流应用,可降低开关电源的功率损耗并有助于提高效率。
第一款产品TPH9R00CQ5[2]采用了HSD,与未采用HSD的东芝现有产品TPH9R00CQH[2]相比,TPH9R00CQ5型产品的反向恢复电荷减少了约74%,反向恢复时间加快了约44%。除了贴片式封装,采用这种HSD的U-MOSⅩ-H工艺还应用于直插式封装。
新产品降低了MOSFET开关时漏极与源极之间产生的漏源尖峰电压[3],有助于减少开关电源内的电磁干扰(EMI)。

东芝将继续促进其功率MOSFET产品线的拓展,帮助提高电源效率,实现降低设备能耗这一终极目标。

注:

[1]MOSFET体二极管从正向偏置切换至反向偏置的开关动作
[2]SOP Advance/SOP Advance(N)封装产品
[3]用于反向恢复模式的电路时

应用

  • 通信设备等(高效AC-DC转换器、高效DC-DC转换器等)的开关电源
  • 电机控制设备(电机驱动等)

特点

  • 极低的导通电阻:
    TK4R9E15Q5 RDS(ON)=4.9 mΩ(最大值)(VGS=10 V)
  • 低反向恢复电荷:
    TK9R6E15Q5 Qrr=32 nC(典型值)(-dIDR/dt=100 A/μs)
  • 快反向恢复时间:
    TK9R6E15Q5 trr=40 ns(典型值)(-dIDR/dt=100 A/μs)

主要规格

(除非另有规定,Ta=25 °C)

器件型号 绝对最大额定值 电气特性 封装
漏极-
源极
电压
VDSS
(V)
漏极
电流
(DC)
ID
(A)
结温
Tch
(°C)

漏源导通电阻
RDS(ON)
(mΩ)

栅极电荷总量
Qg
(nC)

输入电容
Ciss(pF)

栅极电阻rg
(Ω)

反向恢复时间
trr
(ns)

反向恢复电荷
Qrr
(nC)
VGS=10 V VGS=8 V -dIDR/dt=100 A/μs
Tc=25 °C 最大值 最大值 典型值 典型值 典型值 典型值 典型值
TK4R9E15Q5 150 120 175 4.9 5.9 96 7820 1.9 50 50 TO-220
TK7R2E15Q5 84 7.2 8.7 66 4970 1.7 44 42
TK9R6E15Q5 52 9.6 11.5 50 3690 1.6 40 32
TK5R0A15Q5 76 5 6 96 7820 1.9 52 55 TO-220SIS
TK7R4A15Q5 57 7.4 8.8 66 4970 1.7 44 40
TK9R7A15Q5 49 9.7 11.6 50 3690 1.5 40 32

内部电路

拓展采用新一代工艺的150 V N沟道功率MOSFET产品线内部电路图,有助于降低电源功耗。

应用电路示例

拓展采用新一代工艺的150 V N沟道功率MOSFET产品线内部电路图,有助于降低电源功耗。

注:
本文所示应用电路仅供参考。
需要进行全面评估,特别是在量产设计阶段。
提供这些应用电路实例并不授予任何工业产权许可。

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