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2024年2月22日--东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，在新一代[1]具有超结结构的DTMOSVI系列中推出高速二极管型功率MOSFET——DTMOSVI（HSD），该系列适用于包括数据中心和光伏功率调节器等应用的开关电源。首批采用TO-247封装的两款650 V N沟道功率MOSFET产品“TK042N65Z5”和“TK095N65Z5”，于今日开始支持批量出货。
新产品采用高速二极管，旨在改善桥式电路和逆变电路应用中至关重要的反向恢复[2]特性。与标准型DTMOSVI相比，新产品将反向恢复时间（trr）缩短了65 %，并将反向恢复电荷（Qrr）减少88 %（测试条件：-dIDR/dt＝100 A/μs）。
新产品采用的DTMOSVI（HSD）工艺改善了东芝DTMOSIV系列（DTMOSIV（HSD））的反向恢复特性，并在高温下具有更低的漏极截止电流。此外，新产品的品质因数“漏极-源极导通电阻×栅极-漏极电荷”也更低。相较于东芝现有的TK62N60W5[4] [5]器件，TK042N65Z5的高温漏极截止电流降低了约90 %[3]，漏极-源极导通电阻×栅极-源极电荷降低了72 %。这将一进步将降低功率损耗，有助于提高产品效率。在1.5 kW LLC电路[6]测试中，与使用TK62N60W5相比，使用TK042N65Z5可使电源效率提高约为0.4 %。
即日起，客户可在东芝网站上获取使用TK095N65Z5的参考设计“1.6 kW服务器电源（升级版）”。此外，东芝还提供支持开关电源电路设计的相关工具。除能够迅速验证电路功能的G0 SPICE模型外，现在还提供能够准确地再现电路瞬态特性的高精度G2 SPICE模型。
东芝计划在未来扩展DTMOSVI（HSD）的产品线。新器件将采用TO-220和TO-220SIS通孔型封装，以及TOLL和DFN 88表贴型封装。
此外，在已推出的650 V和600 V产品以及新的高速二极管型产品基础上，东芝还将继续扩展DTMOSVI系列的产品线，以提高开关电源的效率，为设备节能做出贡献。
标准型和高速二极管型650 V功率MOSFET的Qrr比较
TK095N65Z5与TK35N65W5的IDSS＠150 °C×trr比较
TK042N65Z5和TK62N60W5的RDS(ON)×Qgd比较
TK042N65Z5和TK62N60W5的效率比较
使用新产品的参考设计“1.6 kW服务器电源（升级版）”
电路板外观
简易方框图
应用：
工业设备
- 开关电源（数据中心服务器、通信设备等）
- 电动汽车充电站
- 光伏发电机组的功率调节器
- 不间断电源系统
特点：
- 新一代DTMOSVI系列高速二极管型产品
- 高速二极管型产品的反向恢复时间：
TK042N65Z5 trr＝160 ns（典型值）
TK095N65Z5 trr＝115 ns（典型值）
- 通过低栅漏电荷实现高速开关时间：
TK042N65Z5 Qgd＝35 nC（典型值）
TK095N65Z5 Qgd＝17 nC（典型值）
主要规格：
（除非另有说明，Ta＝25 °C）
|
器件型号 |
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|
封装 |
名称 |
TO-247 |
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|
尺寸（mm） |
典型值 |
15.94Í20.95，厚度＝5.02 |
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|
绝对最大额定值 |
漏极-源极电压VDSS（V） |
650 |
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|
漏极电流（DC）ID（A） |
55 |
29 |
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|
漏极-源极导通电阻RDS(ON)（Ω） |
VGS＝10 V |
最大值 |
0.042 |
0.095 |
|
|
总栅极电荷Qg（nC） |
典型值 |
105 |
50 |
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|
栅极-漏极电荷Qgd（nC） |
典型值 |
35 |
17 |
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|
输入电容Ciss（pF） |
典型值 |
6280 |
2880 |
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|
结点对外壳热阻Rth(ch-c)（°C/W） |
最大值 |
0.347 |
0.543 |
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|
反向恢复时间trr（ns） |
典型值 |
160 |
115 |
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东芝现有系列（DTMOSIV）器件型号 |
TK62N60W5[7] |
TK35N65W5、TK31N60W5[7] |
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注：
[1] 截至2024年2月22日的东芝调查。
[2] MOSFET体二极管从正向偏置切换到反向偏置的开关动作
[3] 数值由东芝测量得出：
- 新产品TK042N65Z5为0.2 mA（测试条件：VDS＝650 V、VGS＝0 V、Ta＝150 °C）
- 现有产品TK62N60W5为1.9 mA（测试条件：VDS＝600 V、VGS＝0 V、Ta＝150 °C）
[4] 600 V DTMOSIV（HSD）系列
[5] 数值由东芝测量得出。
测试条件：
- TK62N60W5
RDS(ON)：ID＝30.9 A、VGS＝10 V、Ta＝25 °C
Qgd：VDD＝400 V、VGS＝10 V、ID＝61.8 A、Ta＝25 °C
- TK042N65Z5
RDS(ON)：ID＝27.5 A、VGS＝10 V、Ta＝25 °C
Qgd：VDD＝400 V、VGS＝10 V、ID＝55 A、Ta＝25 °C
[6] 数值由东芝测量得出。
测试条件：Vin＝380 V、Vout＝54 V、Ta＝25 °C
[7] VDSS＝600 V
如需了解有关新产品的更多信息，请访问以下网址：
TK042N65Z5
TK095N65Z5
如需了解东芝MOSFET产品的更多信息，请访问以下网址：
MOSFET
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关于东芝电子元件及存储装置株式会社
东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商，公司累积了半个多世纪的经验和创新，为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。
公司22,200名员工遍布世界各地，致力于实现产品价值的最大化，东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作，旨在促进价值共创，共同开拓新市场，公司现已拥有超过8,598亿日元（62亿美元）的年销售额，期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。
如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息，请访问以下网址：https://toshiba-semicon-storage.com
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