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

DTMOSⅥ 600V N-Channel Power MOSFET in TO-247-4L(X) Package Helps Improve Efficiency of Switched-Mode Power Supplies for Industrial Equipment

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

  1. 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
  2. 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

1. 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。

Figure 1. Comparison of drain-source On-resistance and gate-drain charge
圖1：導通電阻與閘汲極電荷對比圖[1]

註：
[ 1]上述數值均由東芝測量。

2. 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。

Figure 2. Voltage drop analysis of the gate drive circuit in a three-pin package (TO-247)
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。

Figure 3. Voltage drop analysis of the gate drive circuit in a four-pin package (TO-247-4L(X))
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。

Outline Drawing of TO-247-4L and TO-247-4L(X)

TO-247-4L
TO-247-4L(X)

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 庫存查詢與購買
汲源極電壓
VDSS
(V)		 汲極電流 (DC)
ID
(A)		 汲源導通電阻
RDS(ON)
(mΩ)		 閘極電荷總量
Qg
(nC)		 閘汲極電荷
Qgd
(nC)		 輸入電容
Ciss
(pF)		 反向恢復時間
trr
(ns)
Tc=25°C 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
TK125Z60Z1 TO-247-4L(X) 600 20 105 28 8 1620 285 Buy Online
TK099Z60Z1 25 83 36 10 2050 297 Buy Online
TK080Z60Z1 30 67 43 12 2510 345 Buy Online
TK063Z60Z1 37 53 56 15 3200 350 Buy Online
TK040Z60Z1 52 33 85 22 5200 380 Buy Online
TK024Z60Z1 80 20 140 37 8420 425 Buy Online

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