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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
IPAW60R600P7S:英飞凌(Infineon)600V第七代CoolMOS? P7系列N沟道超结(Super Junction)功率MOSFET。采用先进的SJ技术,具有极低的开关和导通损耗、优异的体二极管反向恢复鲁棒性、低振铃趋势和高ESD能力(>2kV HBM)。封装:PG-TO220 FullPAK WideCreepage(全塑封宽爬电距离)。适用于PFC、硬开关/谐振开关PWM、PC电源、适配器、TV、照明、服务器、通信及UPS等应用。
VBMB16R07S:VBsemi N沟道600V超结(Super Junction)功率MOSFET,低FOM(Ron×Qg),低输入电容,降低开关和导通损耗,雪崩能量认证。封装:TO-220 FULLPAK(全塑封,高耐压版本)。适用于服务器/通信电源、开关电源(SMPS)、PFC、照明及工业应用。
| 参数 | 符号 | IPAW60R600P7S | VBMB16R07S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 漏-源电压 | VDS | 600 | 600 | V |
| 栅-源电压 | VGS | ±20(静态)/ ±30(动态) | ±30 | V |
| 连续漏极电流 (Tc=25°C) | ID | 6 | 8 | A |
| 脉冲漏极电流 | IDM / ID,pulse | 16 | 24 | A |
| 最大功率耗散 (Tc=25°C) | PD / Ptot | 21 | 104 | W |
| 工作结温/存储温度 | TJ, Tstg | -40 ~ +150 / -40 ~ +150 | -55 ~ +150 | °C |
| 雪崩能量(单脉冲) | EAS | 17 | 96 | mJ |
| 雪崩电流 | IAS | 1.6 | 3.5 | A |
| 二极管连续正向电流 | IS | 6 | 未提供 | A |
| MOSFET dv/dt 鲁棒性 | dv/dt | 80 | 30 | V/ns |
| 绝缘耐压 | VISO | 2500(Vrms) | 未提供 | V |
分析:两款器件耐压等级相同(600V)。VBMB16R07S在连续电流(8A vs 6A)、脉冲电流(24A vs 16A)和最大功率耗散(104W vs 21W)方面具备显著优势,散热潜力更大。其单脉冲雪崩能量(96mJ vs 17mJ)也远高于IPAW60R600P7S,在感性负载关断时表现出更强的抗冲击可靠性。IPAW60R600P7S则标称了更高的MOSFET dv/dt鲁棒性(80V/ns)和绝缘耐压。
| 参数 | 符号 | IPAW60R600P7S | VBMB16R07S | 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) | 3 ~ 4 | 2 ~ 4 | V |
| 导通电阻 (VGS=10V) | RDS(on) | 0.600(最大,Tj=25°C) | 0.65(典型) | Ω |
| 正向跨导 | gfs | 未提供 | 17(典型) | S |
| 栅极电阻 | Rg | 6.3(典型) | 3.5(典型) | Ω |
分析:两款器件击穿电压均为600V。IPAW60R600P7S的阈值电压范围更窄(3-4V),一致性可能更好;VBMB16R07S的阈值下限更低(2V),在低压栅极驱动下可能更易开启。在典型测试电流下,VBMB16R07S的RDS(on)典型值略高,但需注意测试条件不同(IPAW60R600P7S在1.7A,VBMB16R07S在4A)。VBMB16R07S的栅极电阻更低,有助于提升栅极驱动速度。
| 参数 | 符号 | IPAW60R600P7S | VBMB16R07S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 输入电容 | Ciss | 363(典型,VDS=400V) | 172(典型,VDS=100V) | pF |
| 输出电容 | Coss | 7(典型,VDS=400V) | 12(典型,VDS=100V) | pF |
| 反向传输电容 | Crss | 未提供(根据Ciss/Coss推算极低) | 2.7(典型,VDS=100V) | pF |
| 总栅极电荷 | Qg | 9(典型) | 16(最大) | nC |
| 栅-源电荷 | Qgs | 2(典型) | 4.5(典型) | nC |
| 栅-漏(米勒)电荷 | Qgd | 3(典型) | 9.8(典型) | nC |
| 栅极平台电压 | Vplateau | 5.2(典型) | 未提供 | V |
分析:IPAW60R600P7S的动态参数极其出色,体现了CoolMOS? P7的技术优势。其总栅极电荷(9nC)远低于VBMB16R07S(16nC),尤其是米勒电荷Qgd(3nC vs 9.8nC),这将显著降低开关损耗和驱动需求。其输出电容Coss(7pF)也非常低,有助于降低关断损耗。VBMB16R07S的输入电容较低,但IPAW60R600P7S在更高测试电压(400V)下的Ciss仍控制得很好。
(注:测试电路与条件不同,直接对比需谨慎)
|参数|符号|IPAW60R600P7S|VBMB16R07S|单位|
|---|---|---|---|---|
|开通延迟时间|td(on)|7(典型)|25(典型)|ns|
|上升时间|tr|6(典型)|45(典型)|ns|
|关断延迟时间|td(off)|37(典型)|40(典型)|ns|
|下降时间|tf|19(典型)|70(典型)|ns|
分析:在各自的测试条件下,IPAW60R600P7S的开关速度明显快于VBMB16R07S,特别是在开通延迟、上升时间和下降时间上优势显著。这与其超低的栅极电荷和电容参数直接相关,使其非常适合高频开关应用。
| 参数 | 符号 | IPAW60R600P7S | VBMB16R07S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 二极管正向压降 | VSD | 0.9(典型,IF=1.7A) | 1.5(最大,IS=4A) | V |
| 反向恢复时间 | trr | 160(典型) | 190(典型) | ns |
| 反向恢复电荷 | Qrr | 0.71(典型) | 2.3(典型) | μC |
| 峰值反向恢复电流 | IRRM | 9.9(典型) | 7(典型) | A |
| 最大二极管反向dv/dt | dv/dt | 50 | 12.5 | V/ns |
| 最大二极管正向di/dt | diF/dt | 900 | 未提供 | A/μs |
分析:IPAW60R600P7S的体二极管特性同样优越,其反向恢复电荷Qrr(0.71μC)远低于VBMB16R07S(2.3μC),且具有极高的正向di/dt耐受能力(900 A/μs),这使其在硬开关和LLC谐振等对体二极管反向恢复要求苛刻的场合中更具优势,损耗更低,可靠性更高。VBMB16R07S的二极管正向压降标称值较高。
| 参数 | 符号 | IPAW60R600P7S | VBMB16R07S | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 结-壳热阻 | RθJC / RthJC | 5.98(最大) | 0.6(最大) | °C/W |
| 结-环境热阻 | RθJA / RthJA | 62(典型,带引脚) | 63(最大) | °C/W |
分析:VBMB16R07S的结-壳热阻(0.6°C/W)远低于IPAW60R600P7S(5.98°C/W),这表明其封装本身的热传导效率极高,是其能够实现104W高功率耗散的关键。优异的导热性能使其在高功率或散热条件受限的应用中具备明显优势。两者的结-环境热阻相近。
| IPAW60R600P7S (Infineon CoolMOS? P7) 优势 | VBMB16R07S (VBsemi) 优势 |
|---|---|
| ◆ 极低的栅极电荷(9nC),驱动损耗极低 ◆ 极低的开关损耗(Qgd, Coss, tr/tf小) ◆ 优异的体二极管性能(Qrr仅0.71μC,diF/dt 900A/μs) ◆ 高 dv/dt 及 ESD 鲁棒性,易于使用 ◆ 技术领先,适用于高效率、高频率设计 | ◆ 更高的电流与功率能力(ID=8A, PD=104W) ◆ 卓越的热性能(RθJC=0.6°C/W),散热设计更轻松 ◆ 更高的雪崩能量(96mJ),抗瞬态过压冲击能力强 ◆ 具有竞争力的导通电阻 ◆ 封装选择多样(TO-220AB/FULLPAK等) |
选择 IPAW60R600P7S:当应用追求极致效率与高频性能时,如高频PFC、LLC谐振变换器、高功率密度电源等。其超低的栅极电荷和开关损耗能显著降低系统总损耗,特别适合开关频率在几十kHz以上甚至上百kHz的场合。优异的体二极管特性也使其在需要体二极管导通的拓扑(如LLC)中可靠性更高。
选择 VBMB16R07S:当应用侧重于中高功率下的可靠性、成本和散热友好性时,如工业电源、大功率照明驱动、通用SMPS等。其更高的电流/功率额定值、出色的热性能和雪崩能力,使其在功率等级稍高或散热条件一般的环境中能提供更充裕的设计裕量和更强的鲁棒性,有助于提升系统长期可靠性并可能降低散热成本。
本报告基于 IPAW60R600P7S(Infineon CoolMOS? P7)和 VBMB16R07S(VBsemi)官方数据手册内容生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,部分参数测试条件不同,直接比较时请注意。实际设计选型请务必结合具体应用条件并参考完整官方文档。
| 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 |