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新パッケージ TO-247-4Lを製品化 600V系スーパージャンクション パワーMOSFET (DTMOSⅣ-Hシリーズ)

TO-247-4Lパッケージは、ゲートドライブ用の信号ソース端子をケルビン接続とする4ピンタイプで、パッケージ内部のソースワイヤのインダクタンスの影響を低減させることが可能となり、MOSFETチップの高速スイッチング性能をより引き出します。中・大型クラスの高効率スイッチング電源(80 PLUS※1TITANIUM/PLATINUM相当)の効率改善に貢献します。

※1: 交流から直流への変換効率を80%以上を基準とする80 PLUSが推進する電気機器の省電力化プログラム

パッケージ外形寸法比較 TO-247 vs TO-247-4L
パッケージ外形寸法比較 TO-247 vs TO-247-4L

TO-247-4Lパッケージの利点

DTMOSの高速化・大電流化に伴い、パッケージ内部のソースワイヤのインダクタンス成分が高速スイッチング性に影響を及ぼします。ゲートドライブ用の信号ソース端子を設けることで、パワーラインの電流とゲートドライブラインの電流を分離しゲート・ソース間電圧のインダクタンスによる影響を小さくすることができます。

パッケージメカニズム 3ピンパッケージ(TO-247)

>3ピンパッケージ(TO-247)の場合

FETチップのゲート・ソース間に印加される電圧VGSは、ソースワイヤのインダクタンス成分LSourceと、ドレイン電流の傾きdID/dtにより逆起電圧VLS(=LS*dID/dt)が発生します。実際に印加される電圧が設定ゲート電圧からこの逆起電圧分低減され、スイッチングスピード、特にターンオンが遅くなります。

パッケージメカニズム 4ピンパッケージ(TO-247-4L)

>4ピンパッケージ(TO-247-4L)の場合

ドライブ側のソース端子を、負荷側のソースワイヤから分離したFETチップに近い場所から取ることで、駆動電圧への影響を受けにくくします。これにより、FETチップの高速スイッチング性能をより引き出すことができます。

TO-247-4Lによるターンオン損失低減効果

シミュレーションにより、MOS直近のゲート・ソース間電圧波形を見ると、TO-247-4LパッケージはLSourceによりオン時間が短くなっていることを確認できました。また、実測において、TO-247-4Lパッケージ(品番:TK62Z60X)はTO-247パッケージ(品番:TK62N60X)に比べターンオン損失の19%低減を確認できました。

ターンオン損失低減効果については、シミュレーション、実測共にスイッチングスピードが改善する結果を確認しました。

シミュレーション回路モデル
シミュレーション回路モデル
ターンオン波形(シミュレーション)
ターンオン波形(シミュレーション)
ターンオン波形(実測)
ターンオン波形(実測)

TO-247-4Lパッケージ MOSFET

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