N溝道功率MOSFET參數(shù)對(duì)比分析報(bào)告
一、產(chǎn)品概述
NTTFS5CS73NLTAG:安森美(onsemi)N溝道功率MOSFET,耐壓60V,極低導(dǎo)通電阻(典型9.3 mΩ),采用先進(jìn)溝槽技術(shù),具有低柵極電荷和低電容特性。封裝:WDFN8 (3.3mm x 3.3mm)。適用于需要高效率和高功率密度的同步整流、DC-DC轉(zhuǎn)換和電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。
VBQF1606:VBsemi N溝道60V溝槽(Trench)功率MOSFET,低導(dǎo)通電阻,高工作結(jié)溫(175°C)。封裝:DFN 3x3 EP。適用于各類(lèi)高效率開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)控制和功率轉(zhuǎn)換場(chǎng)合。
二、絕對(duì)最大額定值對(duì)比
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏-源電壓 | VDSS | 60 | 60 | V |
| 柵-源電壓 | VGSS | ±20 | ±20 | V |
| 連續(xù)漏極電流 (Tc=25°C) | ID | 50 | 25 | A |
| 脈沖漏極電流 | IDM | 290 | 100 | A |
| 最大功率耗散 (Tc=25°C) | PD | 46 | 136 | W |
| 溝道/結(jié)溫 | TJ | 175 | 175 | °C |
| 存儲(chǔ)溫度范圍 | Tstg | -55 ~ +175 | -55 ~ +175 | °C |
| 雪崩能量(單脈沖) | EAS | 88 | 125 | mJ |
| 雪崩電流 | IAS | 未提供 | 50 | A |
| 體二極管連續(xù)電流 | IS | 52 | 60 | A |
分析:NTTFS5CS73NLTAG 在電流能力上優(yōu)勢(shì)顯著,其連續(xù)和脈沖電流額定值(50A/290A)遠(yuǎn)高于 VBQF1606(25A/100A)。然而,VBQF1606 的最大功率耗散(136W vs 46W)和雪崩能量(125mJ vs 88mJ)更高,表明其在散熱和抗瞬態(tài)應(yīng)力方面可能有更好的設(shè)計(jì)裕量。
三、電特性參數(shù)對(duì)比
3.1 導(dǎo)通特性
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏-源擊穿電壓 | V(BR)DSS | 60 (最小) | 60 (最小) | V |
| 柵極閾值電壓 | VGS(th) | 1.2 ~ 2.0 | 1 ~ 3 | V |
| 導(dǎo)通電阻 (VGS=10V, ID=20A) | RDS(on) | 8.0典型/9.3最大 | 0.006典型 | Ω |
| 正向跨導(dǎo) | gfs | 37 (典型) @ 25A | 60 (典型) @ 20A | S |
分析:兩款器件的擊穿電壓和閾值電壓范圍相近。VBQF1606 標(biāo)稱(chēng)的典型導(dǎo)通電阻(6 mΩ)遠(yuǎn)低于 NTTFS5CS73NLTAG 的典型值(8.0 mΩ),這意味著在相同條件下,VBQF1606 可能具有更低的導(dǎo)通損耗。其正向跨導(dǎo)也更高,有利于獲得更高的增益。
3.2 動(dòng)態(tài)特性
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 輸入電容 | Ciss | 880 | 2650 | pF |
| 輸出電容 | Coss | 450 | 470 | pF |
| 反向傳輸電容 | Crss | 11 | 225 | pF |
| 總柵極電荷 (VGS=10V) | Qg | 9.5 | 47 ~ 70 | nC |
| 柵-源電荷 | Qgs | 2.0 | 10 | nC |
| 柵-漏(米勒)電荷 | Qgd | 0.8 | 12 | nC |
分析:動(dòng)態(tài)特性差異巨大。NTTFS5CS73NLTAG 憑借其超低的電容(尤其是Crss)和極低的柵極電荷(9.5nC),在開(kāi)關(guān)損耗和柵極驅(qū)動(dòng)功率需求方面具有壓倒性?xún)?yōu)勢(shì),非常適合高頻應(yīng)用。VBQF1606 的電容和柵極電荷值高出一個(gè)數(shù)量級(jí),這將限制其最高工作頻率并增加驅(qū)動(dòng)損耗。
3.3 開(kāi)關(guān)時(shí)間
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 開(kāi)通延遲時(shí)間 | td(on) | 9.0 | 10 ~ 20 | ns |
| 上升時(shí)間 | tr | 50 | 15 ~ 25 | ns |
| 關(guān)斷延遲時(shí)間 | td(off) | 13 | 35 ~ 50 | ns |
| 下降時(shí)間 | tf | 3.0 | 20 ~ 30 | ns |
分析:NTTFS5CS73NLTAG 的開(kāi)關(guān)速度整體更快,特別是其下降時(shí)間(3.0ns)遠(yuǎn)短于 VBQF1606(20-30ns),這與兩者巨大的柵極電荷和電容差異相符,進(jìn)一步印證了 NTTFS5CS73NLTAG 在高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。
四、體二極管特性
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 二極管正向壓降 | VSD | 0.9典型/1.2最大 @ 25A | 1.0典型/1.5最大 @ 20A | V |
| 反向恢復(fù)時(shí)間 | trr | 28 | 45 ~ 100 | ns |
| 反向恢復(fù)電荷 | Qrr | 18 | 未提供 | nC |
分析:兩款器件的體二極管正向壓降相近。NTTFS5CS73NLTAG 的反向恢復(fù)時(shí)間(28ns)更短,且在文檔中提供了明確的反向恢復(fù)電荷(18nC),這對(duì)于同步整流等需要體二極管頻繁工作的應(yīng)用至關(guān)重要,意味著更低的二極管關(guān)斷損耗。
五、熱特性
| 參數(shù) | 符號(hào) | NTTFS5CS73NLTAG | VBQF1606 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 結(jié)-殼熱阻 | RθJC | 3.2 | 0.85 典型 / 1.1 最大 | °C/W |
| 結(jié)-環(huán)境熱阻 (穩(wěn)態(tài)) | RθJA | 48 | 40 典型 / 50 最大 | °C/W |
分析:VBQF1606 的結(jié)-殼熱阻(0.85°C/W)顯著優(yōu)于 NTTFS5CS73NLTAG(3.2°C/W),這表明其封裝本身的熱傳導(dǎo)能力更強(qiáng),有助于將芯片熱量快速導(dǎo)出到散熱器,是其能夠承受更高功率耗散(136W)的關(guān)鍵。兩者結(jié)-環(huán)境熱阻在同一量級(jí),均依賴(lài)于良好的PCB散熱設(shè)計(jì)。
六、總結(jié)與選型建議
| NTTFS5CS73NLTAG (onsemi) 優(yōu)勢(shì) | VBQF1606 (VBsemi) 優(yōu)勢(shì) |
|---|---|
|
◆ 極高的連續(xù)與脈沖電流能力(50A/290A) ◆ 極低的柵極電荷與電容(Qg=9.5nC) ◆ 超快的開(kāi)關(guān)速度(tf=3.0ns) ◆ 更優(yōu)的體二極管反向恢復(fù)性能(trr=28ns) ◆ 極低的導(dǎo)通電阻(8.0mΩ典型) |
◆ 卓越的熱性能(RθJC=0.85°C/W) ◆ 更高的最大功率耗散能力(136W) ◆ 標(biāo)稱(chēng)的導(dǎo)通電阻極低(6mΩ典型) ◆ 工作結(jié)溫高達(dá)175°C,高溫可靠性好 ◆ 更高的雪崩能量(125mJ) |
選型建議
選擇 NTTFS5CS73NLTAG:當(dāng)應(yīng)用對(duì)開(kāi)關(guān)頻率、開(kāi)關(guān)損耗和柵極驅(qū)動(dòng)功率有極高要求時(shí),例如高頻DC-DC轉(zhuǎn)換器、同步整流、高效率服務(wù)器電源等。其出色的動(dòng)態(tài)性能和電流能力是首要考量。
選擇 VBQF1606:當(dāng)應(yīng)用更側(cè)重于高功率密度下的熱管理和導(dǎo)通損耗,且工作頻率相對(duì)適中時(shí)。其極低的熱阻和標(biāo)稱(chēng)導(dǎo)通電阻,使其在需要良好散熱或持續(xù)大電流導(dǎo)通的場(chǎng)合(如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、線(xiàn)性模式應(yīng)用、空間受限但功率較高的模塊)中表現(xiàn)潛力巨大。
備注
本報(bào)告基于 NTTFS5CS73NLTAG(onsemi)和 VBQF1606(VBsemi)官方數(shù)據(jù)手冊(cè)生成。所有參數(shù)值均來(lái)源于原廠(chǎng)數(shù)據(jù)手冊(cè),設(shè)計(jì)選型請(qǐng)以官方最新文檔為準(zhǔn)。請(qǐng)注意,VBQF1606的柵極電荷與電容參數(shù)值較高,在實(shí)際高頻應(yīng)用中需重點(diǎn)評(píng)估其影響。
審核編輯 黃宇
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