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内置快速恢复二极管的600V功率MOSFET，适用于高效电源
东芝电子元件及存储装置株式会社（简称“东芝”）在其采用超级结结构的DTMOSVI 600V系列中，新增了“DTMOSVI 600V HSD（高速二极管）”——内置快速恢复二极管的N沟道功率MOSFET。此系列产品适用于数据中心级服务器、工业设备开关电源以及光伏系统逆变器等应用。六款新产品分别是：采用TO-247封装的TK034N60Z5、TK055N60Z5和TK073N60Z5；采用TOLL封装的TK055U60Z5和TK073U60Z5；以及采用DFN8×8封装的TK077V60Z5。
新产品采用寿命控制技术[1]以改善体二极管的反向恢复特性。此举提升了反向恢复性能，而这一性能对桥式电路和逆变电路应用至关重要。相较于东芝现有的未内置快速恢复二极管的DTMOSVI 600V系列产品，新产品的反向恢复时间（trr）缩短了约60%[2]，反向恢复电荷（Qrr）降低了约85%[2]。在包括新产品在内的DTMOSVI 600V系列中，通过优化栅极设计和工艺，其关键性能指标“漏源导通电阻×总栅极电荷（（RDS(ON)×Qg）”相较于东芝上一代同电压级的DTMOSIV-H系列，降低了大约36%[3]，而“漏源导通电阻 × 栅漏电荷（RDS(ON)×Qgd））”则降低了约 52%[3]。因此，导通损耗、驱动损耗和开关损耗得以降低，从而有助于提高电源电路的效率。
东芝提供支持开关电源电路设计的工具。除了可快速验证电路功能的G0 SPICE模型以外，目前还推出了能精准再现瞬态特性的高精度G2 SPICE模型。东芝官网提供的在线电路仿真器支持用户无需费力搭建仿真环境和下载元件模型，即可轻松验证电路运行。
东芝将继续扩大其DTMOSVI系列产品线，以提高工业设备开关电源的效率，实现碳中和。
注：
[1]一种特意在半导体中引入缺陷以提高载流子复合速度的技术。
[2]基于东芝实际测量数据（对比东芝现有产品TK055U60Z1与新产品TK055U60Z5。）
trr，Qrr测量条件：VDD＝400V，VGS＝0V，IDR＝20A，-dIDR/dt＝100A/μs，Ta＝25°C
[3]基于东芝估算值
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
- 内置快速恢复二极管
- 低漏源导通电阻 × 栅漏电荷（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DTMOSVI 600V的t<sub>rr</sub><sup>[2]</sup>和Q<sub>rr</sub><sup>[2]</sup>比较](/content/dam/toshiba-ss-v3/master/en/semiconductor/product/mosfets/articles/600v-power-mosfets-with-built-in-fast-recovery-diodes-for-high-efficiency-power-supplies_features_1_en.png)
新产品采用寿命控制技术[1]，以改善体二极管的反向恢复特性。此举提升了反向恢复性能，而这一性能对桥式电路和逆变电路应用至关重要。相较于东芝现有的未内置快速恢复二极管的DTMOSVI 600V系列产品，新产品的反向恢复时间（trr）缩短了约60%[2]，反向恢复电荷（Qrr）降低了约85%[2]。
2.低漏源导通电阻 × 栅漏电荷（RDS(ON)×Qgd）
在包括新产品在内的DTMOSVI 600V系列中，通过优化栅极设计和工艺，其关键性能指标“漏源导通电阻×栅漏电荷（RDS(ON)×Qgd）”相较于东芝上一代同电压级的DTMOSIV-H系列，降低了大约52%[3]。因此，导通损耗、驱动损耗和开关损耗得以降低，从而有助于提高电源电路的效率。
应用
- 开关电源（用于数据中心级服务器等）
- 光伏逆变器
- 不间断电源
主要规格
（除非另有规定，Ta＝25°C）
| 器件型号 | 封装名称 | 绝对最大额定值 | 电气特性 | 库存查询与购买 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 漏源电压 VDSS（V） |
漏极电流（DC）ID（A） | 漏源导通电阻 RDS(ON)（Ω） |
总栅极电荷（栅源电荷与栅漏电荷之和） Qg（nC） |
栅漏电荷Qgd（nC） |
输入电容Ciss（pF） | 反向恢复时间 trr（ns） |
|||
| VGS＝10V | VGS＝10V | VGS＝10V | VDS＝300V | VDD＝400V，-dIDR/dt＝ 100A/µs |
|||||
| 典型值 | 典型值 | 典型值 | 典型值 | 典型值 | |||||
| TK034N60Z5 | TO-247 | 600 | 60 | 0.030 | 105 | 32 | 6200 | 160 |  |
| TK055N60Z5 | 40 | 0.048 | 66 | 20 | 3750 | 140 | |
||
| TK073N60Z5 | 32 | 0.063 | 50 | 17 | 2860 | 126 | |
||
| TK055U60Z5 | TOLL | 40 | 0.048 | 66 | 20 | 3750 | 140 | |
|
| TK073U60Z5 | 32 | 0.063 | 50 | 17 | 2860 | 126 | |
||
| TK077V60Z5 | DFN8×8 | 0.067 | |
||||||
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