一種適于軟硬開關(guān)應(yīng)用的具有堅(jiān)固體二極管的新型650V超結(jié)器件

圖6 trr與通態(tài)電阻關(guān)系，測量條件為25°C。將80mΩ、310mΩ和660mΩ 650V CFD2器件與前代基于C3技術(shù)的600V CFD對比。

在HID橋上的性能評估

我們還將這些新器件的性能與HID半橋上采用的SPD07N60C3進(jìn)行了對比。通過采用新一代CoolMOS CFD2器件，可無需使用D2、D3、D4和D5二極管，從而降低了系統(tǒng)成本(圖7)。

圖7 典型的HID半橋電路。利用全新的CoolMOS(tm) 650V CFD2器件代替T2 和 T3晶體管，無需采用D2 至D5的二極管。

圖8為T2 和T3晶體管為SPD07N60C3以及D2、D3、D4和D5二極管使用時(shí)，獲得的波形。采用這種設(shè)置時(shí)，我們可獲得91.81%的效率。

圖8 將SPD07N60C3作為開關(guān)和D2至 D5二極管使用時(shí)，在T3晶體管關(guān)斷階段的電路波形。系統(tǒng)效率達(dá)到91.81%。

通過去除與晶體管串聯(lián)的二極管，可消除額外的正向壓降。當(dāng)開關(guān)損耗因存儲(chǔ)在MOSFET內(nèi)的反向恢復(fù)電荷而增大時(shí)，該解決方案需要MOSFET的內(nèi)置體二極管具備更出色的性能。具體情況如圖9所示。除了開關(guān)損耗增大，另一個(gè)缺點(diǎn)是MOSFET最終會(huì)因高反向恢復(fù)電流而受損。

圖9 SPD07N60C3(不帶D2至D5二極管)在T3晶體管關(guān)斷階段的波形。系統(tǒng)效率為89.72%。

采用新一代IPD65R660CFD器件可獲得卓越的解決方案。由于這種MOSFET的內(nèi)置體二極管的性能出眾，可不采用D2至D5二極管，從而大幅提高系統(tǒng)效率。具體如圖10所示。

圖10 IPD65R660CFD(無需D2至D5二極管)在T3晶體管關(guān)斷階段的波形。系統(tǒng)效率為92.81%。

新一代IPD65R660CFD器件的內(nèi)置體二極管的優(yōu)化結(jié)構(gòu)與極低的反向恢復(fù)電荷特性的有機(jī)結(jié)合，還有助于確保器件的可靠運(yùn)行。

結(jié)論

革命性的CoolMOS 功率晶體管系列在能效方面樹立了行業(yè)新標(biāo)桿。作為高壓MOSFET技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，CoolMOS可大幅降低導(dǎo)通和開關(guān)損耗，確保高端電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高功率密度和高能效。針對應(yīng)用專門優(yōu)化的CoolMOS器件適用于消費(fèi)類產(chǎn)品、可再生能源、通信電源、適配器和其他產(chǎn)品。憑借其出類拔萃的性價(jià)比，CoolMOS?成為滿足目前不斷攀升的能源需求的理想之選。尤其是最新的，代表最高技術(shù)含量的高壓功率MOSFET使交流/直流電源系統(tǒng)更高效、更緊湊、更輕更涼。這種高壓MOSFET之所以取得這樣的成功，得益于其每種封裝上具備最低的通態(tài)電阻、最快的開關(guān)速度和最低的柵極驅(qū)動(dòng)需求。