內建快速恢復二極體的600V功率MOSFET，適用於高效率電源

600V Power MOSFETs with Built-in Fast-Recovery Diodes for High-Efficiency Power Supplies

東芝電子元件及儲存裝置株式會社（簡稱「東芝」）在其採用Super Junction結構的DTMOSVI 600V系列中，新增了「DTMOSVI 600V HSD（快速恢復二極體）」－內建快速恢復二極體的N通道功率MOSFET。此系列產品適用於資料中心級伺服器、工業設備開關電源以及太陽能變頻器等應用。六款新產品分別是：採用TO-247封裝的TK034N60Z5、TK055N60Z5和TK073N60Z5；採用TOLL封裝的TK055U60Z5和TK073U60Z5；以及採用DFTK8×8封裝的TK077V60Z5。

新產品採用壽命控制技術[1]以改善體二極體的反向恢復特性。此舉提升了逆向恢復性能，而這項性能對橋式電路和變頻器電路應用至關重要。相較於東芝現有的未內建快速恢復二極體的DTMOSVI 600V系列產品，新產品的逆向恢復時間（ t rr ）縮短了約60% [2] ，逆向恢復電荷（ Q rr ）降低了約85% [2] 。在包括新產品在內的DTMOSVI 600V系列中，透過優化閘極設計和工藝，其關鍵性能指標「汲源極導通電阻×總閘極電荷（R DS(ON) × Q g ）」相較於東芝上一代同電壓級的DTMOSIV-H系列，降低了大約36% [3] ，而「汲源極導通電阻×閘汲極電荷（R DS(ON) × Q gd  ） 降低了約52%[3] 。因此，導通損耗、驅動損耗和開關損耗得以降低，有助於提高電源電路的效率。

東芝提供支援開關電源電路設計的工具。除了可快速驗證電路功能的G0 SPICE模型以外，目前也推出了能精準再現瞬態特性的高精度G2 SPICE模型。東芝官網提供的線上電路模擬器支援使用者無需費力建置模擬環境和下載元件模型，即可輕鬆驗證電路運作。

東芝將持續擴大其DTMOSVI系列產品線，以提高工業設備開關電源的效率，以實現碳中和。

Notes:

[1]一種在半導體中引入缺陷以提高載子複合速度的技術。
[2]基於東芝實際測量數據（對比東芝現有產品TK055U60Z1與新產品TK055U60Z5。）
       trr, Qrr 測量條件：V DD ＝400V，V GS ＝0V，I DR ＝20A，- dI DR /dt＝100A/ μs ，T a ＝25°C
[3] 基於東芝估算值
　   RDS(ON) 測試條件: VGS=10V, Ta=25°C
　   Qg, Qgd 測試條件: VDD≈400V, VGS=10V, Ta=25°C

特性

  1. 內建快速恢復二極體
  2. 低汲源極導通電阻× 閘汲極電荷（R DS(ON) × Q gd ）

特點說明

1. 內建快速恢復二極體

Figure 1. Comparison of t<sub>rr</sub><sup>[2]</sup> and Q<sub>rr</sub><sup>[2]</sup> between DTMOSVI 600V HSD and existing DTMOSVI 600V
圖1. DTMOSVI 600V HSD與現有DTMOSVI 600V的 trr[2] 和 Qrr[2] 比較

新產品採用壽命控制技術[1] ，以改善體二極體的逆向恢復特性。此舉提升了逆向恢復性能，而這項性能對橋式電路和變頻器電路應用至關重要。相較於東芝現有的未內建快速恢復二極體的DTMOSVI 600V系列產品，新產品的逆向恢復時間（ t rr ）縮短了約60% [2] ，逆向恢復電荷（ Q rr ）降低了約85% [2] 。

2. 低汲源極導通電阻× 閘汲極電荷 (RDS(ON)×Qgd)

Figure 2. Comparison of R<sub>DS(on)</sub>×Q<sub>gd</sub> between DTMOSVI 600V and existing DTMOSIV-H 600V
圖2.DTMOSVI 600V與現有DTMOSIV-H 600V的 RDS(on)×Qgd 比較

在包括新產品在內的DTMOSVI 600V系列中，透過優化閘極設計和工藝，其關鍵性能指標「汲源極導通電阻×閘汲極電荷（R DS(ON) × Q gd ）」相較於東芝上一代同電壓級的DTMOSIV-H系列，降低了大約52% [3] 。因此，導通損耗、驅動損耗和開關損耗得以降低，有助於提高電源電路的效率。

應用

  • 開關電源（用於資料中心級伺服器等）
  • 太陽能變頻器
  • 不間斷電源

主要規格

(除非另有說明， Ta=25°C)

型號 封裝名稱 絕對最大額定值 電氣特性 庫存查詢與購買
汲源極電壓 VDSS (V) 汲極電流(DC) ID(A) 汲源極導通電阻
RDS(ON) (Ω)
總閘極電荷（閘源極電荷與閘汲極電荷總和）Qg (nC)		 閘汲極電荷
Qgd (nC)		 輸入電容
Ciss (pF)		 逆向恢復時間
trr (ns)
VGS=10V VGS=10V VGS=10V VDS=300V VDD=400V,
-dIDR/dt=
100A/µs
典型值 典型值 典型值 典型值 典型值
TK034N60Z5 TO-247 600 60 0.030 105 32 6200 160 Buy Online
TK055N60Z5 40 0.048 66 20 3750 140 Buy Online
TK073N60Z5 32 0.063 50 17 2860 126 Buy Online
TK055U60Z5 TOLL 40 0.048 66 20 3750 140 Buy Online
TK073U60Z5 32 0.063 50 17 2860 126 Buy Online
TK077V60Z5 DFN8×8 0.067 Buy Online

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