MXB12R600DPHFC Si MOSFET:高性能電源管理的理想選擇
在電子工程師的日常設計工作中,選擇合適的功率器件至關重要。今天,我們來深入了解一款高性能的 Si MOSFET——MXB12R600DPHFC,它在電源管理領域有著出色的表現。
文件下載:Littelfuse MXB12R600DPHFC X2級功率MOSFET.pdf
產品概述
MXB12R600DPHFC 是一款 600V、160 mΩ、18A 的 X2 - Class 功率 MOSFET,采用了 Co - Pack FRED 二極管升壓配置。它適用于多種應用場景,如功率因數校正(PFC)、開關模式電源(SMPS)以及不間斷電源(UPS)等。
引腳圖與封裝
該器件采用 ISOPLUS i4 - PACTM 封裝,引腳定義如下:
- Gate
- Source
- Cathode
- Drain/Anode Tab(電氣隔離)
這種封裝具有 2500V 的隔離電壓,符合 RoHS 標準,環氧樹脂滿足 UL 94V - 0 要求,焊接引腳方便 PCB 安裝。其背面采用 DCB 陶瓷,漏極到散熱片的電容小于 40pF。
特性與優勢
MOSFET 特性
- 低導通電阻和柵極電荷:有助于降低導通損耗和開關損耗,提高效率。
- 快速開關:能夠實現高頻操作,減小電路體積。
- 堅固設計:具備良好的可靠性和穩定性。
- 雪崩額定:可承受一定的雪崩能量,增強了器件的抗沖擊能力。
HiPerDynFRED 二極管特性
- 由串聯二極管組成:優化了動態性能。
- 增強的動態行為:適用于高頻操作,減少開關損耗。
電氣參數
MOSFET 參數
| 參數 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| BVdss(漏源擊穿電壓) | Vgs = 0V, I = 250μA, Tj = 25°C(連續/瞬態) | - | 650 | - | V |
| Vgs(柵源電壓) | Tj = 25°C | - 30 | - | 30 | V |
| Id25(連續漏極電流) | T = 25°C | - | - | 18 | A |
| Id90 | Vgs = 10V, T = 90°C | - | - | 12.5 | A |
| Id110 | T = 110°C | - | - | 10 | A |
| PD(功率耗散) | Tc = 25°C, Tj = 150°C | - | - | 130 | W |
| EAS(非重復雪崩能量) | Io = 12A | - | - | 600 | mJ |
| dv/dt(電壓上升率) | Is ≤ 24A, Vds ≤ 650V, Tj = 25°C | - | - | 50 | V/ns |
| Rds(on)(漏源導通電阻) | Id = 11A, Vgs = 10V, Tj = 125°C | - | - | 320 | mΩ |
| Vgst(th)(柵極閾值電壓) | Id = 1.5mA, Vds = Vgs, Tj = 25°C | 3.5 | - | 5.0 | V |
| Ioss(漏源泄漏電流) | Vds = Vdss, Vgs = 0V, Tj = 25°C | - | - | 10 | μA |
| Gss(柵源泄漏電流) | Vds = 0V, Vgs = ±30V | - 100 | - | 100 | nA |
| Rgint(內部柵極電阻) | - | - | 1.0 | - | Ω |
| Ciss(輸入電容) | Vgs = 0V, Vds = 25V, f = 1MHz | - | - | 2190 | pF |
| Coss(輸出電容) | Tj = 25°C | - | 1450 | - | pF |
| Crss(反向傳輸電容) | - | - | 1.3 | - | pF |
| Qg(總柵極電荷) | Vds = 320V, Id = 11A, Vgs = 10V, Tj = 25°C | - | 37 | - | nC |
| Qgs(柵源電荷) | - | 12 | - | - | nC |
| Qgd(柵漏(米勒)電荷) | - | 14 | - | - | nC |
| td(on)(導通延遲時間) | Tj = 25°C | - | 65 | - | ns |
| tr(電流上升時間) | Tj = 25°C | - | 70 | - | ns |
| td(off)(關斷延遲時間) | 感性開關,Vds = 300V, Id = 11A, Vgs = 10V, Rds(on) = 33Ω, Tj = 25°C | - | 110 | - | ns |
| tf(電流下降時間) | Tj = 25°C | - | 30 | - | ns |
| Eon(每次導通能量) | Tj = 25°C | - | 0.26 | - | mJ |
| Eoff(每次關斷能量) | Tj = 25°C | - | 0.05 | - | mJ |
| Tj,op(虛擬結溫) | - | - 40 | - | 150 | °C |
| Rth,JC(結到外殼熱阻) | - | - | - | 0.95 | K/W |
| Rth,JH(結到散熱片熱阻) | 帶散熱膏 λ = 0.67W/mK | - | - | 1.3 | K/W |
源 - 漏二極管參數
| 參數 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VSD(正向壓降) | Id = 24A, Vgs = 0V, Tj = 25°C | - | 1.0 | 1.4 | V |
| trr(反向恢復時間) | Id = 12A, Vr = 100V, - di/dt = 100A/μs, Tj = 25°C | - | 145 | - | ns |
| Qrr(反向恢復電荷) | - | 0.89 | - | - | μC |
| Irr(反向恢復電流) | - | 12 | - | - | A |
| Tj,op(虛擬結溫) | - | - 40 | - | 150 | °C |
HiPerDynFRED 二極管參數
| 參數 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VRSM(非重復峰值反向電壓) | - | 600 | - | - | V |
| VRRM(重復峰值反向電壓) | Tj = 25°C | 600 | - | - | V |
| IR(泄漏電流) | VR = VRRM, Tj = 25°C | - | 1μA | - | A |
| VR = VRRM, Tj = 150°C | - | 0.08 | - | mA | |
| VF(正向電壓) | IF = 11A, Tj = 25°C | - | 2.30 | - | V |
| IF = 20A, Tj = 25°C | - | 2.60 | - | V | |
| IF = 11A, Tj = 150°C | - | 1.76 | - | V | |
| IF = 20A, Tj = 150°C | - | 2.10 | - | V | |
| IFAV(平均正向電流) | TC = 25°C(矩形,d = 0.5) | - | 22 | - | A |
| TC = 150°C | - | - | - | A | |
| TC = 90°C | - | 13 | - | A | |
| TC = 110°C | - | 9.5 | - | A | |
| IF25(基于最大 VF0 和 rF 的正向電流) | TC = 25°C | - | 27 | - | A |
| IF90 | TC = 90°C | - | 15 | - | A |
| IF110 | TC = 110°C | - | 11 | - | A |
| IFSM(非重復正向浪涌電流) | t = 10ms, (50Hz), 正弦,Tj = 45°C | - | 150 | - | A |
| VF0(閾值電壓) | IF = 11A, Tj = 90°C | - | 1.68 | - | V |
| IF = 11A, Tj = 125°C | - | 1.52 | - | V | |
| rF(斜率電阻) | IF = 11A, Tj = 90°C | - | - | 30.8 | mΩ |
| IF = 11A, Tj = 125°C | - | - | 31.8 | mΩ | |
| di/dt(反向恢復電流斜率) | VDS = 300V, ID = 11A | 150 | - | - | A/μs |
| Qrr(反向恢復電荷) | - | 0.18 | - | - | μC |
| Irr(反向恢復電流) | RG(ext) = 32Ω, VGS = 0/10V, Tj = 125°C | - | 5.9 | - | A |
| trr(反向恢復時間) | RG(ext) = 32Ω, VGS = 0/10V, Tj = 125°C | - | 60 | - | ns |
| Err(反向恢復能量) | RG(ext) = 32Ω, VGS = 0/10V, Tj = 125°C | - | 4.2 | - | μJ |
| Tj,op(虛擬結溫) | - | - 40 | - | 150 | °C |
| Rth,JC(結到外殼熱阻) | - | - | - | 2 | K/W |
| Rth,JH(結到散熱片熱阻) | 帶散熱膏 λ = 0.67W/mK | - | - | 2.5 | K/W |
應用場景分析
功率因數校正(PFC)
在 PFC 電路中,MXB12R600DPHFC 的低導通電阻和快速開關特性能夠有效提高功率因數,減少諧波失真,提高電源效率。其堅固的設計和雪崩額定能力可以保證在復雜的電網環境下穩定工作。
開關模式電源(SMPS)
對于 SMPS 應用,該 MOSFET 的快速開關速度允許更高的開關頻率,從而減小變壓器和電容等無源元件的尺寸,實現電源的小型化和輕量化。同時,低損耗特性有助于提高電源的整體效率。
不間斷電源(UPS)
在 UPS 中,MXB12R600DPHFC 可以在市電正常和市電中斷兩種模式下穩定工作。其高耐壓和大電流能力能夠滿足 UPS 對功率輸出的要求,確保在緊急情況下為負載提供可靠的電力支持。
總結
MXB12R600DPHFC Si MOSFET 憑借其出色的性能、豐富的特性和廣泛的應用場景,為電子工程師在電源管理設計中提供了一個可靠的選擇。在實際應用中,我們需要根據具體的電路要求,合理選擇工作條件和散熱方案,以充分發揮該器件的優勢。大家在使用這款器件的過程中,有沒有遇到什么有趣的問題或者獨特的應用經驗呢?歡迎在評論區分享。
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