带内置快速恢复二极管的600V功率MOSFET采用DFN8×8封装,可实现高效率的电源

~可在小型贴片封装中实现0.050Ω(典型值)的漏源导通电阻~
带内置快速恢复二极管的600V功率MOSFET采用DFN8×8封装,可实现高效率的电源

东芝电子元件及存储装置株式会社(简称“东芝”)先前已推出“DTMOSVI 600V HSD(高速二极管)”系列N沟道功率MOSFET,该系列产品具有超级结结构和内置的快速恢复二极管;东芝现在该系列中又新增了“TK058V60Z5”,该产品适用于数据中心和光电功率调节器等工业设备中使用的开关电源。

在东芝的600V硅材质功率MOSFET(带内置快速恢复二极管,DFN8×8封装)中,新产品TK058V60Z5的漏源导通电阻最低[1],仅为0.050Ω(典型值)[2]。算上先前推出的六款产品,DTMOSVI 600V HSD系列目前共有七个成员,进一步可扩大了产品供货范围。

DTMOSVI 600V HSD系列产品通过采用寿命控制技术[3],增强了体二极管的反向恢复特性。这种工艺提高了产品的反向恢复性能,对于电桥电路和逆变电路应用至关重要。与东芝现有的无内置快速恢复二极管的DTMOSVI 600V系列产品相比,新产品的反向恢复时间(trr)缩短了大约60%[4],反向恢复电荷(Qrr)减少了大约85%[4]

与东芝的额定电压相同的上一代DTMOSIV-H系列相比,DTMOSVI 600V系列(包括新产品)的栅极设计和工艺经过优化,品质因数“RDS(ON)×Qg”(漏源导通电阻与栅极电荷总量的乘积)减小了大约36%[5],品质因数“RDS(ON)×Qgd”(漏源导通电阻与栅漏电荷的乘积)减小了大约52%[5]

因此,降低了导通损耗、驱动损耗和开关损耗,提高了电源电路的效率。

东芝还提供各种工具,用于支持开关电源的电路设计。除了可以在短时间内验证电路功能的G0 SPICE模型外,现在还提供可以准确再现瞬态特性的高精度G2 SPICE模型。用户可使用东芝网站上提供的在线电路仿真器轻松验证电路运行情况,无需自行构建仿真环境和下载元件模型。

东芝将继续扩大DTMOSVI系列的产品线,助力业界降低开关电源等工业设备的损耗,为碳中和社会的实现作出贡献。

注:
[1]截止2026年3月的东芝调研
[2]测量条件:VGS=10V、ID=15A、Ta=25°C
[3]一种通过刻意引入半导体缺陷来提高载流子复合速度的技术。
[4]根据东芝的实际测量结果(对比东芝现有产品TK057V60Z1和新产品TK058V60Z5)
      trr,Qrr测量条件:VDD=400V、VGS=0V、IDR=20A、-dIDR/dt=100A/μs、Ta=25°C
[5]根据东芝的估算值
      RDS(ON)测量条件:VGS=10V、Ta=25°C
      Qg,Qgd测量条件:VDD≈400V、VGS=10V、Ta=25°C

特点

  1. 内置快速恢复二极管
  2. 低漏源导通电阻和栅漏电荷的乘积(RDS(ON)×Qgd

特点说明

1.内置快速恢复二极管

图1:DTMOSVI 600V HSD与现有产品DTMOSVI 600V的t<sub>rr</sub><sup>[4]</sup>和Q<sub>rr</sub><sup>[4]</sup>对比图
图1:DTMOSVI 600V HSD与现有产品DTMOSVI 600V的trr[4]和Qrr[4]对比图

新产品通过采用寿命控制技术[3],增强了体二极管的反向恢复特性。这种工艺提高了产品的反向恢复性能,对于电桥电路和逆变电路应用至关重要。与东芝现有的无内置快速恢复二极管的DTMOSVI 600V系列产品相比,新产品的反向恢复时间(trr)缩短了大约60%[4],反向恢复电荷(Qrr)减少了大约85%[4]

2.低漏源导通电阻和栅漏电荷的乘积(RDS(ON)×Qgd

图2:DTMOSVI 600V与上一代DTMOSIV-H 600V的品质因数R<sub>DS(on)</sub>×Q<sub>gd</sub>对比图
图2:DTMOSVI 600V与上一代DTMOSIV-H 600V的品质因数RDS(on)×Qgd对比图

与东芝的额定电压相同的上一代DTMOSIV-H系列相比,DTMOSVI 600V系列(包括新产品)的栅极设计和工艺经过优化,品质因数“RDS(ON)×Qgd”(漏源导通电阻与栅漏电荷的乘积)减小了大约52%[5]。因此,降低了导通损耗、驱动损耗和开关损耗,提高了电源电路的效率。

应用

  • 开关电源(用于数据中心服务器等)
  • 光电功率调节器
  • 不间断电源(UPS)

 

主要规格

(Ta=25°C)

器件型号 TK058V60Z5
绝对最大额定值 漏源电压VDSS(V) 600
漏极电流(DC)ID(A) 40
结温Tch(°C) 150
电气特性 漏源导通电阻RDS(ON)(Ω) VGS=10V,ID=15A 典型值 0.050
最大值 0.058
栅极电荷总量(栅极-源极电荷+栅漏电荷)Qg(nC) VDD≈400V,VGS=10V,ID=40A 典型值 66
栅漏电荷Qgd(nC) 20
输入电容Ciss(pF) VDS=300V,VGS=0V,f=100kHz 典型值 3750
反向恢复时间trr(ns) VDD=400V,IDR=20A,VGS=0V,-dIDR/dt=100A/μs 典型值 140
封装 名称 DFN8×8
尺寸(mm) 典型值 8.0×8.0×0.85
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