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诠鼎力推TOSHIBA东芝适用电源管理之完整解决方案

 2016-03-16

MOSFETs

东芝提供了电源应用多样化的半导体组件,从低功率到高功率,以满足广泛的客户需求的变化。这些产品有助于节约能源和提高能源效率。

 

新一代功率MOSFET产品简介

    U-MOS VIII-H / U-MOS IX-H是专门设计在二次侧的AC-DC电源,用于笔记本计算机充电器、游戏机、服务器、台式计算机、平板显示器等…以及高效率的MOSFET系列通信设备、服务器和数据中心的DC-DC电源供应器;最新的U-MOS IX-H工艺制造,将有助于提高电源的效率。

 

特征

    U型MOSⅧ-H系列提供了业界最广泛的低导通电阻MOSFET, 在导通电阻和电容之间最好的应用产品, 由于其快速导通特性,在U-MOSⅧ-H系列有助于降低开关损耗,从而能够提高电源效率。 U型MOSⅧ-H系列有VDSS30至250伏特的在各种包装,包括最先进的封装,双面冷却功能。

 

    U型MOSⅨ-H系列是专为同步整流应用,包括隔离开关电源的二次侧设计。它提供了一种改进的Qoss的性能,同步整流的功率损耗的原因之一。 U型MOSⅨ-H其他半导体厂商系列提供低27% 的Ron•Qoss,导通电阻(RON)和QOSS之间的权衡的特点。由于Ron对QOSS一个显著的影响,东芝将扩大具有超低Ron 的U-MOSⅨ-H系列的阵容组合。

 

    东芝已研发最新的产品规格及包装,以减少导通电阻的MOSFET。东芝提供包用双面冷却能力,其具有双侧的散热片。这个包提供了0.93°C / W的超低热阻(RTH H-C),从而简化了散热设计。

 

  • 双面散热特性
  • 相同的尺寸空间, PCB,无须重新设计

 

 在U-MOSⅧ-H和U-MOSⅨ-H系列可被RDS中的更宽范围的ON和VDSS的比较,从而满足各种应用的要求。

 

 

   

U-MOS IX-H / U-MOS IX-H系列产品阵容

VDSS
(V)

RDS(ON)
(mΩ)

TSON Advance

SOP Advance

DSOP Advance

TO-220

TO-220SIS

DPAK+

           

30

10 - 20

TPN11003NL

TPH11003NL

       

5 - 10

TPN8R903NL
TPN6R003NL

TPH8R903NL
TPH6R003NL

       

3 - 5

TPN5R203PL
TPN4R303NL

TPH4R003NL
TPH3R203NL

       

1 - 3

TPN2R703NL
TPN1R603PL

TPH3R003PL
S1JN3
TPH2R003PL
TPH1R403NL

       

< 1

 

TPHR9203PL
TPHR9003NL
TPHR6503PL

TPWR8503NL
TPWR6003PL

     

40

10 - 20

         

TK15S04N1L

5 - 10

TPN7R504PL

TPH7R204PL
TPH6R004PL

       

3 - 5

TPN3R704PL

TPH3R704PC
TPH3R704PL

 

TK3R1E04PL

TK3R1A04PL

TK65S04N1L

1 - 3

TPN2R304PL

TPH2R104PL
TPH1R204PL

     

TK100S04N1L

< 1

 

TPHR8504PL

TPWR8004PL

     

45

1 - 3

TPN2R805PL

TPH2R805PL
TPH1R405PL
TPH1R005PL

       

< 1

   

S1LC7

     

60

20 - 50

TPN22006NH

         

10 - 20

TPN14006NH
TPN11006NL
TPN11006PL

TPH14006NH
TPH11006NL

 

TK30E06N1
TK40E06N1

TK30A06N1
TK40A06N1

TK25S06N1S

5 - 10

TPN7R506NH
TPN7R006PL

TPH9R506PL
TPH7R506NH
TPH6R306PL
TPH5R906NH

 

TK8R2E06PL
TK58E06N1

TK8R2A06PL
TK58A06N1

 

3 - 5

TPN4R806PL

TPH4R606NH
TPH3R506PL

 

TK4R3E06PL

TK4R3A06PL

TK90S06N1S

1 - 3

 

TPH2R306NH
TPH2R306PL
TPH1R306PL

TPW1R306PL

TK100E06N1

TK100A06N1

 

75

1 - 3

 

TPH2R608NH

TPW2R608NH

     

80

30 - 50

TPN30008NH

         

10 - 20

TPN13008NH

TPH12008NH

 

TK35E08N1

TK35A08N1

 

5 - 10

 

TPH8R008NH

 

TK46E08N1

TK46A08N1

 

3 - 5

 

TPH4R008NH

TPW4R008NH

TK72E08N1
TK100E08N1

TK72A08N1
TK100A08N1

 

100

30 - 50

TPN3300ANH

         

10 - 20

TPN1600ANH

TPH1400ANH

 

TK22E10N1

TK22A10N1

 

5 - 10

 

TPH8R80ANH

 

TK34E10N1
TK40E10N1

TK34A10N1
TK40A10N1

TK33S10N1H
TK55S10N1

3 - 5

 

TPH4R50ANH

TPW4R50ANH

TK65E10N1
TK100E10N1

TK65A10N1
TK100A10N1

 

120

10 - 20

     

TK32E12N1

TK32A12N1

 

5 - 10

     

TK42E12N1
TK56E12N1

TK42A12N1
TK56E12N1

 

3 - 5

     

TK72E12N1

TK72A12N1

 

150

50 - 100

TPN5900CNH

TPH5900CNH

       

20 - 50

 

TPH3300CNH

       

10 - 20

 

TPH1500CNH

TPW1500CNH

     

200

100 - 200

TPN1110ENH

TPH1110ENH

       

50 - 100

 

TPH6400ENH

       

20 - 50

 

TPH2900ENH

TPW2900ENH

     

250

200 - 300

TPN2010FNH

TPH2010FNH

       

100 - 200

 

TPH1110FNH

       

50 - 100

 

TPH5200FNH

TPW5200FNH

     

 

 

最新的中高电压MOSFET简介

Gen-IV超级结 600V DT-MOS IV MOSFET系列

    东芝已开发的第四代超级结的交界处600 V DTMOS IV MOSFET系列。材料使用特殊的state-of single epitaxial的制程,相比DTMOS III,DTMOS IV提供了一个减少30%的Ron·A。减少Ron·A在同一个包装,它可以容纳下更低Ron·A,这有助于提高工作效率和减少电源的损耗。

 

特征

东芝已开发出第4代超级结600-V DTMOSⅣ MOSFET系列产品。通过采用最先进的单层外延工艺,DTMOSⅣ减少了30%的Ron・A, 这是MOSFET相较于其前一代产品DTMOSⅢ所具有的一个数字化的优点(FOM)。对于Ron A的降低,实现了在相同封装中安装较低Ron芯片的可能。这也有助于提升效率和减小电源的尺寸大小。

1. Ron・A减小了30%,这是MOSFET相较于其前一代产品(DTMOSⅢ)的一个数字化优点。

 

2. 因为采用了独立单层外延工艺,所以在高温时导通电阻增加较少。

 

3. 因为减小了Coss, 所以相较于前一代产品(DTMOSⅢ),可以降低12%的开关损耗、Eoss。

  • DTMOS IV: Eoss曲线

 

  • ·具有相同Ron的产品的效率比较

 

 

4. 可用的导通电阻范围广泛,RDS(ON) : 0.9 Ω–0.018 Ω 最大值

5. 多种封装选择

  • 插针式:TO-220,TO-220SIS, IPAK, I2PAK, TO-3P(N), TO-3P(L), TO-247
  • 表面贴装型:DPAK, D2PAK

 

 

Roadmap

 

 

 

DTMOS IV系列产品阵容

1) DTMOS(V DSS = 600 V) Product Lineup

 

2) DTMOS(VDSS = 600 V) High-Speed Switching Type product Lineup


  

 

3) DTMOSⅣ(VDSS = 600 V) with integrated High-Speed Diodes product Lineup

 

4) DTMOSⅣ(VDSS = 650 V) product Lineup

 

5) DTMOSⅣ(VDSS = 650 V) with integrated High-Speed Diodes product Lineup

 

 

 

无线充电IC

 

 

 

 

 

SiC肖特基位障二极管

    因采用了一个碳化硅(SiC)和宽能隙半导体,SiC肖特基位障二极管(SBD)能提供使用硅材料肖特基位障二极管时所无法实现的高击穿电压。作为一个单极性组件,SiC SBD具有非常短的逆向恢复时间和温度独立的开关特性,使它们非常适合替代Si硅材料快速恢复二极管(FRD)的应用,以提高电源效率。

 

应用

功率因素校正电路、太阳能变频器、不间断电源(UPS)

 

特点一

在顺向电流(IF)为4A/mm2和高温区域条件下,SiC SBD产品TRS6E65C的顺向电压约比Si FRD产品5JUZ47高出40%。但是,在400V逆向电压(VR)的条件下,TRS6E65C比5JUZ47的高温漏电约低97%。

图1:SiC SBD和Si FRD的峰值重复逆向电流vs峰值顺向电压(Ta=150°C)

       *5JUZ47将计划停产。

 

特点二

SiC SBD比Si FRD提供更短的逆向复原时间。

测试条件:VR=400V,IF=6A,di/dt=200A/µs


图2:SiC SBD和Si FRD之间的逆向复原特性比较

       *5JUZ47将计划停产。

 

特点三

SiC SBD的逆向复原时间对于温度不敏感。


图3:SiC SBD的逆向复原时间vs温度依赖性

 

特点四

虽然SiC SBD的导通损耗高于Si FRD,但SiC SBD具有较低的切换损耗,所以总体损耗有所降低。

损耗模拟:IF=6A,VDD=400V,f=150kHz,50%Duty cycle


图4:SiC SBD和Si FRD的损耗模拟结果比较

       *5JUZ47将计划停产。

 

产品阵容

 

 

负载开关ICs

负载开关IC,电源IC,其中包含一个输出MOSFET和输出驱动器采用CMOS工艺制造。负载开关IC版本提供了小面积的解决方案。此外,负载开关IC可提供低工作电压,低导通电阻和低电流消耗,并提供额外的功能。超小型封装,尺寸小于1平方毫米,东芝的负载开关IC在便携式应用的空间考虑下,是为理想选择。

 

产品阵容

 

 

 

光耦合器/光继电器

 

东芝拥有40多年的光耦生产经验,其应用领域广泛,从逆变器和半导体测试系统等工业设备到空调和光伏发电系统等家用电器和房屋设备。
东芝提供的光耦包括一个大功率红外LED和一个采用最新工艺的光电探测器。这些光耦经主要的国际安全标准认证,能提供高的隔离电压和低功耗,所以非常适合应用于对安全性和环保性具有高要求的应用场合。

产品阵容

 

东芝光耦的特点

 

1.因采用大功率红外LED所以可支持的工作温度高达125°C,而且支持低LED电流工作

东芝已开发出全新的具有多量子阱(MQW)结构的大功率红外LED,可广泛应用于各类光耦中,如IC-输出和晶体管输出光耦。因采用了MQW LED的高可靠性设计,这些光耦能支持的工作温度高达125°C,这是绝缘器件行业内的最高水平,同时还具有超长的使用寿命。在推荐的产品列表中,标有标识的光耦可支持高达125°C的工作温度(Topr)。
利用大功率LED的特点,东芝也提供可支持低至1mA LED电流进行工作的广泛的光耦产品阵容。这些光耦可直接由一个微控制器进行驱动,而无需中间缓冲器,这有助于减小系统功耗。

 

晶体管输出光耦在饱和开关过程中的典型LED电流

 

光继电器的初始保证LED触发电流,IFT

 

2.加强绝缘类封装

东芝提供一系列符合主要国际安全标准的加强绝缘类封装。凭借5mm的保证间隙和爬电距离,0.4 mm的内部隔离厚度,该小型表面安装的SO6封装相比于其他隔离解决方案具有更加稳定的隔离性能。EN60747-5-5 标准规定的最大工作绝缘电压为707V;符合EN60747-5-5标准的光耦可用于替代其前一代使用DIP封装的某些产品。这些光耦采用流焊设计,这就实现了公共器件于不同产品线中的应用并节省了电路板空间。

       * 截止于2013年4月

 

提高了安全标准

最大工作绝缘
电压(EN60747-5-5)

 

SO6封装背面焊接光耦以节省空间

有助于节省电路板空间和提高设计灵活性

 

 

 

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