DTMOS Ⅵ 600V N通道MOSFET採用TO-247-4L(X)封裝，有助於提高開關電源（SMPS）的效率
東芝電子元件及儲存裝置株式會社（簡稱「東芝」）現已推出具備DTMOS Ⅵ 600V系列N通道MOSFET的六款產品，透過採用TO-247-4L(X)封裝，降低開關損耗。這些元件適用於資料中心的伺服器、工業設備的開關電源（SMPS）以及新能源相關的功率調節器。
在DTMOS Ⅵ 600V系列（包括新產品）中，透過優化閘極設計和工藝，與具有相同額定VDS電壓的東芝現有的DTMOS Ⅳ -H系列產品相比，導通電阻和閘汲極電荷的乘積（MOSFET性能的品質因數）降低了約52%。
新產品採用TO-247-4L(X)封裝，並附有一個閘極驅動訊號的源極端子。與TO-247封裝相比，TO-247-4L(X)封裝支援閘極驅動訊號採用Kelvin接法，進而減少源極導線在封裝結構內部產生的電感影響。這種方法可以增加高速開關性能，有助於提高不間斷電源（UPS）、光伏逆變器等設備的高效率。
東芝也提供支援電路設計的各種工具。除了可以在短時間內驗證電路功能的G0 SPICE模型外，現在還提供可以準確重現瞬態特性的高精度G2 SPICE模型。
東芝將持續擴大DTMOS Ⅵ 600V系列產品線，透過提高工業設備開關電源的效率，早日實現碳中和。
特性
- 低導通電阻R DS(ON) × Q gd （導通電阻和柵汲極電荷的乘積）以及開關電源（SMPS）的高效率
- 採用TO-247-4L(X)封裝：增加一個閘極驅動訊號源極端子，以降低開關損耗。
特性說明
- 低導通電阻 RDS(ON)×Qgd(導通電阻和閘汲極電荷的乘積) 以及開關電源（SMPS）的高效率在DTMOS Ⅵ 600V系列產品中，透過優化閘極設計和工藝，與具有相同額定漏電源電壓的東芝現有DTMOS Ⅳ -H系列產品相比，單位面積的導通電阻值降低了約13%，閘汲極電荷減小了約45%，這意味著DTMOS Ⅵ系列的導通損耗與開關損耗之間的權衡關係更好，有助於提高開關電源（SMPS）的效率。
圖1：導通電阻與閘汲極電荷對比圖[1] -
採用 TO-247-4L(X)[2] 四腳封裝：增加一個閘極驅動訊號源極端子，以降低開關損耗。
在圖2所示的三腳式封裝範例中，當施加閘極驅動電壓V DRV時，源極導線的電感分量L S和汲極電流I D的dI D /dt會產生一個反電動勢電壓V LS ，而產生的反電動勢電壓V LS會降低閘極驅動電壓V DRV 。因此，FET晶片的閘極與源極之間施加的電壓V GS會被反電動勢電壓V LS減小的閘極驅動電壓V DRV 。這種封裝方式降低了MOSFET的開關速度。
圖2：採用三腳封裝（TO-247）的閘極驅動電路的電壓降圖示
另一方面，在圖3所示的四腳式封裝範例中，透過連接靠近FET晶片的閘極驅動訊號源極端子，可減少反電動勢電壓V LS的影響。因此，在四腳式封裝中，閘極與源極之間施加的電壓V GS與閘極驅動電壓V DRV大致相同，相較於三腳式封裝，這能提升MOSFET的開關速度。
圖3：採用四腳封裝（TO-247-4L(X)）的閘極驅動電路的電壓降圖示
註：
[2]TO-247-4L(X)封裝的外觀和尺寸不同於東芝現有的四腳封裝TO-247-4L。請注意，在下圖的箭頭指示部分中，尺寸差異超過10％。如欲了解詳情，請參閱各封裝的相應連結。
應用
- 開關電源（用於資料中心伺服器等）
- 光電發生器的功率調節器
- 不間斷電源（UPS）
主要規格
(Ta=25°C，除非另有規定)
|
裝置型號 |
封裝 |
絕對最大額定值 |
電氣特性 |
|||||
|
汲源極電壓 |
汲極電流 (DC) |
汲源導通電阻 |
閘極電荷總量 |
閘汲極電荷 |
輸入電容 |
反向恢復時間 |
||
|
Tc=25°C |
VGS=10V |
VGS=10V |
VGS=10V |
VDS=300V |
VDD=400V, |
|||
|
典型值 |
典型值 |
典型值 |
典型值 |
典型值 |
||||
|
600 |
20 |
105 |
28 |
8 |
1620 |
285 |
||
|
25 |
83 |
36 |
10 |
2050 |
297 |
|||
|
30 |
67 |
43 |
12 |
2510 |
345 |
|||
|
37 |
53 |
56 |
15 |
3200 |
350 |
|||
|
52 |
33 |
85 |
22 |
5200 |
380 |
|||
|
80 |
20 |
140 |
37 |
8420 |
425 |
|||