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IPAW60R360P7S与VBMB165R09S参数对比报告

来源:深圳市华联盛科技有限公司 作者:ZEHUA

标签:

摘要: N沟道功率MOSFET参数对比分析报告

N沟道功率MOSFET参数对比分析报告

一、产品概述

  • IPAW60R360P7S:英飞凌(Infineon)CoolMOS? P7系列N沟道超结(Super Junction)功率MOSFET。作为第七代平台产品,结合了快速开关特性与出色的易用性,如低振铃趋势、优异的体二极管抗硬换向鲁棒性和卓越的ESD能力。极低的开关和导通损耗适用于高效率、紧凑型开关应用。封装:PG-TO220 FullPAK WideCreepage。适用于PFC、硬开关/谐振开关PWM、PC电源、适配器、照明、服务器及UPS等。

  • VBMB165R09S:VBsemi N沟道650V超结(Super Junction)功率MOSFET,低FOM(Ron×Qg),低输入电容,具有雪崩能量认证。封装:TO-220F(全塑封)。适用于服务器和电信电源、开关电源、PFC、照明及工业应用。

二、绝对最大额定值对比

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
漏-源电压VDSS650650V
栅-源电压 (静态/动态)VGS±20 / ±30±30V
连续漏极电流 (Tc=25°C)ID912A
脉冲漏极电流IDM2621A
最大功率耗散 (Tc=25°C)PD2283W
沟道/结温Tch/TJ150150°C
存储温度范围Tstg-40 ~ +150-55 ~ +150°C
雪崩能量(单脉冲)EAS27 (IAS=2.5A)61 (IAS=3.5A)mJ
MOSFET dv/dt 鲁棒性dv/dt8016V/ns

分析:两者具有相同的耐压等级(650V)。VBMB165R09S 在连续电流(12A vs 9A)和功率耗散(83W vs 22W)方面更具优势,意味着其可能具有更强的稳态功率处理能力。IPAW60R360P7S 的脉冲电流更高(26A vs 21A)。在雪崩能量上,VBMB165R09S更高(61mJ vs 27mJ),但在dv/dt鲁棒性方面,IPAW60R360P7S(80V/ns)显著优于VBMB165R09S(16V/ns)。

三、电特性参数对比

3.1 导通特性

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
漏-源击穿电压V(BR)DSS600 (最小)650 (最小)V
栅极阈值电压VGS(th)3 ~ 42 ~ 4V
导通电阻 (VGS=10V)RDS(on)0.360 最大 (ID=2.7A)0.5 典型 (ID=4A)Ω
正向跨导gfs未提供5.7 (典型)S

分析:IPAW60R360P7S 在规定的测试条件下(2.7A)给出的最大导通电阻为0.360Ω,换算到4A条件下可能更低,与VBMB165R09S的0.5Ω典型值处于相近水平。IPAW60R360P7S的阈值电压范围更窄且稍高,可能在某些应用中开关一致性更好。

3.2 动态特性

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
输入电容Ciss555 (典型 @400V)1220 (典型 @100V)pF
输出电容Coss10 (典型 @400V)12 (典型 @100V)pF
反向传输电容Crss未提供5 (典型 @100V)pF
总栅极电荷Qg13 (典型)85 (最大)nC
栅-源电荷Qgs3 (典型)18 (最大)nC
栅-漏(米勒)电荷Qgd4 (典型)25 (最大)nC

分析IPAW60R360P7S 展现出压倒性的栅极电荷优势,总电荷Qg典型值仅为13nC,远低于VBMB165R09S的85nC最大值。这使其栅极驱动损耗极低,非常有利于高频应用。同时,其在400V下的输出电容Coss也极低(10pF),进一步降低了开关损耗。VBMB165R09S的电容参数测试电压较低,在更高电压下其Coss值会进一步减小。

3.3 开关时间

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
开通延迟时间td(on)8 (典型)25 (典型)ns
上升时间tr7 (典型)55 (典型)ns
关断延迟时间td(off)42 (典型)70 (典型)ns
下降时间tf10 (典型)40 (典型)ns

分析IPAW60R360P7S 的开关速度显著更快,所有开关时间参数均大幅优于VBMB165R09S,尤其是上升和下降时间。这得益于其第七代CoolMOS P7技术,使其在硬开关和软开关拓扑中都能实现极高的效率。

四、体二极管特性

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
二极管正向压降VSD0.9 典型 (IF=2.7A)1.0 典型 (IS=4A)V
反向恢复时间trr145 (典型)190 (典型)ns
反向恢复电荷Qrr0.74 (典型)2.3 (典型)μC
最大二极管换向速度diF/dt900未提供A/μs

分析:两者体二极管正向压降相近。IPAW60R360P7S 的反向恢复特性(trr=145ns, Qrr=0.74μC)明显优于VBMB165R09S(trr=190ns, Qrr=2.3μC),并且其diF/dt能力高达900A/μs,这意味着其在同步整流、电机驱动或硬换向(如PFC)应用中具有更高的可靠性和更低的二极管反向恢复损耗。

五、热特性

参数符号IPAW60R360P7SVBMB165R09S单位
结-壳热阻RθJC / RthJC5.61 (最大)0.6 (最大)°C/W
结-环境热阻RθJA / RthJA62 (典型,带引脚)63 (最大)°C/W

分析:VBMB165R09S 的结-壳热阻(0.6°C/W)远低于IPAW60R360P7S(5.61°C/W),表明其封装本身的热传导路径极为高效,这与其更高的功率耗散额定值(83W)相匹配。而IPAW60R360P7S的热阻更高,需要更高效的散热设计来充分发挥其低损耗的性能。

六、总结与选型建议

IPAW60R360P7S 优势VBMB165R09S 优势
◆ 极低的栅极电荷 (13nC),驱动损耗极小
◆ 极快的开关速度(tr+tf<20ns),开关损耗低
◆ 优异的体二极管反向恢复特性 (Qrr=0.74μC)
◆ 极高的换向鲁棒性 (diF/dt=900A/μs)
◆ 出色的dv/dt鲁棒性 (80V/ns)
◆ 基于成熟的CoolMOS? P7平台,可靠性有保障
◆ 更高的连续电流能力 (12A vs 9A)
◆ 更高的功率耗散能力 (83W vs 22W)
◆ 极低的热阻 (RθJC=0.6°C/W),散热性能优异
◆ 更高的单脉冲雪崩能量 (61mJ vs 27mJ)
◆ 具有成本竞争力,供货稳定(VBsemi品牌)
◆ 宽阈值电压范围(2-4V),驱动灵活性高

选型建议

  • 首选 IPAW60R360P7S:当设计追求极限效率、高功率密度和高频工作时。例如:

    • 高频LLC谐振转换器、有源钳位反激(ACF):其超低Qg和Coss能最大化利用软开关优势,显著降低损耗。

    • 硬开关拓扑(如PFC、双管正激):其快速开关、低Qrr和高diF/dt能力能有效降低开关损耗并提升可靠性。

    • 栅极驱动功率受限或对开关频率有苛刻要求的应用

  • 首选 VBMB165R09S:当设计更注重成本、连续电流能力、散热裕量及雪崩可靠性时。例如:

    • 中低频率的开关电源、PFC(如>100kHz):在满足性能的前提下,具有更好的性价比。

    • 对稳态电流要求较高或散热条件受限的应用,其低热阻封装优势明显。

    • 需要较强雪崩耐受能力的工业或通用电源

备注

本报告基于 IPAW60R360P7S(Infineon) 和 VBMB165R09S(VBsemi) 官方数据手册生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,请注意测试条件(如电压、电流)的差异可能影响直接比较。设计选型请务必参考并核实最新官方文档。

VBMB165R09S.PDF


型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67