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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
IPAW60R380CEXKSA1:英飞凌(Infineon)600V CoolMOS? CE系列N沟道超结(Super Junction)功率MOSFET,采用价格与性能优化平台,具有极低的Rdson×Qg FOM和Eoss,高换流鲁棒性,易于驱动。封装:PG-TO220 FullPAK WideCreepage。适用于PFC、硬开关PWM和谐振开关拓扑,如PC电源、适配器、电视及室内照明。
VBMB16R15S:VBsemi N沟道600V超结(Super Junction)功率MOSFET,具有低FOM(Ron×Qg),低输入电容,可降低开关和导通损耗,雪崩能量认证。封装:TO-220AB、TO-220 FullPAK、TO-252可选。适用于服务器/通信电源、开关电源(SMPS)、PFC电源、照明及工业应用。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏-源电压 | VDSS | 650 | 600 | V |
| 栅-源电压 | VGSS | ±30 (动态), ±20 (静态) | ±30 | V |
| 连续漏极电流 (Tc=25°C) | ID | 15 | 15 | A |
| 脉冲漏极电流 | IDM | 30 | 45 | A |
| 最大功率耗散 (Tc=25°C) | PD | 31 (FullPAK) | 156 (TO-220AB) / 34 (FullPAK) | W |
| 沟道/结温 | Tch/TJ | 150 | 150 | °C |
| 存储温度范围 | Tstg | -40 ~ +150 | -55 ~ +150 | °C |
| 雪崩能量(单脉冲) | EAS | 210 (典型) | 9 (典型) | mJ |
| 雪崩电流 | IAV | 未提供 | 4.5 (典型) | A |
分析:IPAW60R380CEXKSA1 具有更高的耐压等级(650V vs 600V)和显著更高的单脉冲雪崩能量(210mJ vs 9mJ),在高压或存在电压尖峰的感性负载应用中更具优势。VBMB16R15S 在脉冲电流能力上更强(45A vs 30A),且最大功率耗散在TO-220AB封装下更高。两者连续电流能力相同。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏-源击穿电压 | V(BR)DSS | 600 (最小) | 600 (最小) | V |
| 栅极阈值电压 | VGS(th) | 2.5 ~ 3.5 | 2 ~ 4 | V |
| 导通电阻 (VGS=10V) | RDS(on) | 0.38 (最大) @ 3.8A | 0.28 (典型) @ 8A | Ω |
| 正向跨导 | yfs/gfs | 未提供 | 16 (典型) @ 8A | S |
分析:VBMB16R15S 的典型导通电阻显著更低(0.28Ω vs 0.38Ω最大),意味着在相同电流下导通损耗更小。两者阈值电压范围相近,均易于驱动。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 输入电容 | Ciss | 700 (典型) | 800 (典型) | pF |
| 输出电容 | Coss | 46 (典型) | 70 (典型) | pF |
| 反向传输电容 | Crss | 未提供 | 8 (典型) | pF |
| 总栅极电荷 | Qg | 32 (典型) | 48 (典型) / 96 (最大) | nC |
| 栅-源电荷 | Qgs | 4 (典型) | 11 (典型) | nC |
| 栅-漏(米勒)电荷 | Qgd | 16 (典型) | 21 (典型) | nC |
分析:IPAW60R380CEXKSA1 具有更低的输出电容(46pF vs 70pF)和总栅极电荷(32nC vs 48nC),这有助于实现更低的开关损耗和更简单的栅极驱动设计。VBMB16R15S 提供了Crss参数(8pF),表明其超结结构特性。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 开通延迟时间 | td(on) | 11 (典型) | 13 (典型) | ns |
| 上升时间 | tr | 9 (典型) | 11 (典型) | ns |
| 关断延迟时间 | td(off) | 56 (典型) | 81 (典型) | ns |
| 下降时间 | tf | 8 (典型) | 25 (典型) | ns |
分析:IPAW60R380CEXKSA1 在开关时间上整体表现更优,尤其是关断延迟时间(56ns vs 81ns)和下降时间(8ns vs 25ns),显示出更快的开关速度,有利于高频应用。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 二极管正向压降 | VSD | 0.9 (典型) @ 4.8A | 1.5 (最大) @ 8A | V |
| 反向恢复时间 | trr | 290 (典型) | 345 (典型) | ns |
| 反向恢复电荷 | Qrr | 3.3 (典型) | 4.5 (典型) | μC |
| 峰值反向恢复电流 | IRRM | 21 (典型) | 35 (典型) | A |
分析:IPAW60R380CEXKSA1 的体二极管具有更低的正向压降和更优的反向恢复参数(trr、Qrr、IRRM均更小),在需要体二极管续流的应用中,其导通损耗和关断损耗可能更低。
| 参数 | 符号 | IPAW60R380CEXKSA1 | VBMB16R15S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 结-壳热阻 | RθJC | 4 (最大) | 0.8 (最大) | °C/W |
| 结-环境热阻 | RθJA | 80 (最大) | 60 (最大) | °C/W |
分析:VBMB16R15S 的结-壳热阻显著更低(0.8°C/W vs 4°C/W),表明其封装本身的热传导能力更强,更有利于将芯片热量传递到散热器,从而支持更高的实际功率耗散。
| IPAW60R380CEXKSA1 优势 | VBMB16R15S 优势 |
|---|---|
| ◆ 更高的耐压等级(650V) ◆ 更高的雪崩能量(210mJ) ◆ 更低的输出电容(46pF)和总栅极电荷(32nC) ◆ 更快的开关速度(tf=8ns) ◆ 更优的体二极管特性(VSD低,Qrr小) ◆ 宽爬电距离TO-220 FullPAK封装 | ◆ 更低的典型导通电阻(0.28Ω) ◆ 更高的脉冲电流能力(45A) ◆ 在TO-220AB封装下更高的功率耗散(156W) ◆ 更优的热性能(RθJC=0.8°C/W) ◆ 封装选择多样(TO-220AB/FullPAK/TO-252) ◆ 总栅极电荷最大值明确,设计余量清晰 |
选择 IPAW60R380CEXKSA1:当应用对电压裕量要求高(如接近600V的系统)、存在较高感性尖峰风险、工作频率较高且开关损耗是关键考量、或需要体二极管性能优异时。其宽爬电距封装也适用于对安全间距有严格要求的场合。
选择 VBMB16R15S:当应用首要目标是降低导通损耗(得益于其低RDS(on))、需要较强的脉冲过流能力、散热条件受限(得益于其极低的热阻)、或在TO-220AB封装下需要实现较大功率输出时。其多样的封装也便于不同场景的布局设计。
本报告基于 IPAW60R380CEXKSA1(Infineon)和 VBMB16R15S(VBsemi)官方数据手册生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,部分参数测试条件存在差异,直接对比时请留意。设计选型请以官方最新文档和实际验证为准。
| 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 |