|
смотри так же:
P- и N- MOSFET от 30В до 100В компании IR в корпусе SOT-23
MOSFET - транзисторы Infineon
|
|
Обзор MOSFET и IGBT компании
STMicroelectronics |
Мощные транзисторы MOSFET
и IGBT являются в буквальном смысле «ключевыми» элементами
современной силовой электроники. Они незаменимы в приложениях, где
требуется быстрая коммутация больших токов и напряжений. Охватывая
близкие области применения, эти транзисторы позволяют разработчику
сделать выбор в пользу MOSFET- или IGBT-технологии, в зависимости от
режимов работы схемы. В статье рассмотрены типы MOSFET и IGBT,
выпускаемых STMicroelectronics.
|
|
Принцип работы полевого МОП-транзистора MOSFET (Metal Oxide Semiconductor
Field Effect Transistor) основан на дрейфе основных носителей заряда через
проводящий слой - канал, в результате действия перпендикулярного току
электрического поля. В зависимости от того, какой тип носителей заряда
является в транзисторе основным, различают каналы р-типа и n-типа.
Некоторые MOSFET-транзисторы p-типа от STMicroelectronics представлены в
таблице 1, n-типа - в таблице 2. |
|
Таблица 1. P-канальные MOSFET
|
Наименование |
V(BR) CES, В
|
IC (cont), А @25°C
|
RDS(on),Ом
|
|
STS3PM150N |
-150 |
-2,5 |
0,24 |
|
STB16PF06LT4
|
-60 |
-16 |
0,16 |
|
STx12PF06 |
-12 |
0,2 |
|
STx10PF06 |
-10 |
0,2 |
|
STN3PF06 |
-2,5 |
0,2 |
|
STT2PF60L |
-2 |
0,3 |
|
STx80PF55 |
-55 |
-80 |
0,018 |
|
STS7PF30L |
-30 |
-7 |
0,021 |
|
STD30PF03LT4
|
-24 |
0,028 |
|
STS6PF30L |
-6 |
0,03 |
|
STS8C5H30L |
-4 |
0,055 |
|
STS4DPF30L |
-4 |
0,055 |
|
STS5PF30L |
-5 |
0,055 |
|
STS4PF30L |
-3,4 |
0,14 |
|
STT3PF30L |
-3 |
0,165 |
|
STS4DPF20L |
-20 |
-4 |
0,055 |
|
STT4PF20V |
-4 |
0,11 |
|
STS5PF20V |
-5 |
0,08 |
|
STS2DPFS20V
|
-2 |
0,2 |
|
STT5PF20V |
-5 |
0,08 |
|
STN5PF02V |
-5 |
0,08 |
|
Примечание: RDS(on) указывается для напряжения затвор-исток = 10 В
(4,5 В для серии LL; 2,7 В для серии V); Вместо x подставляется
буква соответствующего типа корпуса (рисунок 2). |
|
| |
| |
|
 |
| |
|
Таблица 2. N-канальные MOSFET
|
Наименование |
V(BR) CES, В
|
IC (cont), А @25°C
|
RDS(on),Ом
|
|
STV160NF02LT4 |
20 |
160 |
0,0025 |
|
STS5DNF20V |
5 |
0,045 |
|
STS6NF20V |
6 |
0,045 |
|
STx150NH02L |
24 |
150 |
0,0035 |
|
STP130NH02L |
90 |
0,0044 |
|
STD100NH02LT4 |
60 |
0,00480 |
|
STx95NH02L |
80 |
0,005 |
|
STx90N02L |
60 |
0,006 |
|
STx70N02L |
60 |
0,008 |
|
STD50NH02LT4 |
50 |
0,0105 |
|
STx55NH2LL |
40 |
0,0135 |
|
STD38NH02LT4 |
38 |
0,0135 |
|
STD36NH02L |
36 |
0,0165 |
|
STK822 |
25 |
38 |
0,002 |
|
STx95N2LH5 |
80 |
0,0042 |
|
STK820 |
80 |
0,0065 |
|
STW200NF03 |
30 |
120 |
0,0028 |
|
STV300NH03L |
300 |
0,0015 |
|
STB300NH02L |
120 |
0,0018 |
|
STP300NH02L |
120 |
0,0022 |
|
STV160NF03LT4 |
160 |
0,0028 |
|
STB70NF3LLT4 |
70 |
0,012 |
|
STB70NF03LT4 |
70 |
0,0095 |
|
STx50N03L |
50 |
0,01 |
|
STS11NF30L |
11 |
0,0105 |
|
STP75NS04Z |
33 |
80 |
0,011 |
|
STP62NS04Z |
62 |
0,015 |
|
STx270N4F3 |
40 |
120 |
0,0029 |
|
STB200NF04L |
120 |
0,0035 |
|
STx200NF04 |
120 |
0,0037 |
|
STS15N4LLF3 |
50 |
15 |
0,007 |
|
STSJ80N4LLF3 |
80 |
0,007 |
|
STx90N4F3 |
80 |
0,0065 |
|
STV200N55F3 |
55 |
150 |
0,0025 |
|
STB180N55F3 |
120 |
0,0035 |
|
STP180N55F3 |
120 |
0,0038 |
|
STx60N55F3 |
65 |
0,0085 |
|
STB60N55F3 |
65 |
0,0105 |
|
STx60NF55L |
60 |
0,015 |
|
STP80NF06 |
60 |
80 |
0,008 |
|
STP60NF06L |
60 |
0,014 |
|
STx60NF06 |
60 |
0,016 |
|
STP60NF06FP |
37 |
0,016 |
|
STx16NF06 |
16 |
0,1 |
|
2N7000 |
0,35 |
5 |
|
2N7002 |
0,25 |
5 |
|
STB160N75F3 |
75 |
120 |
0,0037 |
|
STx160N75F3 |
120 |
0,004 |
|
STx140NF75 |
120 |
0,0075 |
|
STE250NS10 |
100 |
200 |
0,0055 |
|
STE180NE10 |
180 |
0,006 |
|
STx120NF10 |
120 |
0,0105 |
|
STx40NF10L |
40 |
0,033 |
|
STD6NF10T4 |
6 |
0,25 |
|
STN1NF10 |
1 |
0,8 |
|
STP80NF12 |
120 |
80 |
0,018 |
|
STP40NF12 |
40 |
0,032 |
|
STx14NF12 |
14 |
0,18 |
|
STB40NS15T4 |
150 |
40 |
0,052 |
|
STS5N15M3* |
4,5 |
0,057 |
|
STx25N15M3* |
25 |
0,057 |
|
STx110NS20FD |
200 |
110 |
0,024 |
|
STx75NF20 |
75 |
0,034 |
|
STD5N20LT4 |
5 |
0,7 |
|
STW52NK25Z |
250 |
52 |
0,045 |
|
STB50N25M3 |
40 |
0,065 |
|
STx50NF25 |
45 |
0,069 |
|
STW54NK30Z |
300 |
54 |
0,06 |
|
STP30NM30N |
30 |
0,09 |
|
STP12NK30Z |
9 |
0,4 |
|
STx17NK40Z |
400 |
15 |
0,25 |
|
STx11NK40Z |
9 |
0,55 |
|
STx7NK40Z |
6 |
1 |
|
STD2NC45-1 |
450 |
1,5 |
4,5 |
|
STQ1NC45R-AP |
0,5 |
4,5 |
|
STS1DNC45 |
0,4 |
4,5 |
|
STE70NM50 |
500 |
70 |
0,05 |
|
STY60NM50 |
60 |
0,05 |
|
STE53NC50 |
53 |
0,08 |
|
STQ3NK50ZR-AP |
0,5 |
3,3 |
|
STE70NM60 |
600 |
70 |
0,055 |
|
STY60NM60 |
60 |
0,055 |
|
STN1NK60Z |
0,3 |
15 |
|
STx20NM65N |
650 |
19 |
0,190 |
|
STx15NM65N |
12,5 |
0,27 |
|
STx11NM65N |
11 |
0,38 |
|
STW20NK70Z |
700 |
19 |
0,3 |
|
STx10NK70Z |
8 |
0,85 |
|
STx2NK70Z |
1,6 |
7 |
|
STE45NK80ZD |
800 |
45 |
0,13 |
|
STW18NK80Z |
17 |
0,38 |
|
STx11NM80 |
11 |
0,4 |
|
STE40NK90ZD |
900 |
40 |
0,17 |
|
STE30NK90Z |
30 |
0,3 |
|
STY30NK90Z |
26 |
0,3 |
|
STW13NK100Z |
1000 |
12 |
0,7 |
|
STW11NK100Z |
10,5 |
1,38 |
|
STx8NK100Z |
6,3 |
2 |
|
STP5N120 |
1200 |
4,4 |
3,5 |
|
STx1N120 |
0,5 |
38 |
|
STW9N150 |
1500 |
8 |
2,7 |
|
STx4N150 |
4 |
7 |
|
STx3N150 |
2,5 |
12 |
|
|
Использование различных технологий изготовления позволяет охватить большой
диапазон напряжений, токов, быстродействий и выбрать MOSFET с наиболее
выгодными параметрами. По технологии STripFETTM изготавливаются
транзисторы с очень малым сопротивлением в открытом состоянии (порядка
нескольких миллиом), что позволяет при относительно небольших размерах
коммутировать токи свыше 100 А. Технология PowerMeshTM ставит акцент на
высокое быстродействие и малый заряд затвора, что необходимо для создания
импульсных источников питания, сварочных инверторов, ИБП и высокочастотных
электроприводов. MDmeshTM-технология сочетает в MOSFET-полупроводнике
высокое быстродействие и небольшое сопротивление открытого состояния.
Высоковольтные транзисторы линеек изготавливаются по технологии
SuperMeshTM. |
|
Способ кодирования наименования MOSFET представлен на рисунке 1
Рис. 1. Кодирование наименования MOSFET
|
|
Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) -
является продуктом развития технологии силовых транзисторов MOSFET и
сочетает в себе два транзистора в одной полупроводниковой структуре:
биполярный (образующий силовой канал) и полевой (образующий канал
управления). Сочетание двух приборов в одной структуре позволило
объединить достоинства полевых и биполярных транзисторов: высокое входное
сопротивление с высокой токовой нагрузкой и малым сопротивлением во
включенном состоянии.
Для IGBT с номинальным напряжением в диапазоне 600...1200 В в полностью
включенном состоянии прямое падение напряжения, так же как и для
биполярных транзисторов, находится в диапазоне 1,5...3,5 В. Это
значительно меньше, чем характерное падение напряжения на силовых MOSFET в
проводящем состоянии с такими же номинальными напряжениями.
С
другой стороны, MOSFET c номинальными напряжениями 200 В и меньше имеют
более низкое значение напряжения во включенном состоянии, чем IGBT, и
остаются непревзойденными в этом отношении в области низких рабочих
напряжений и коммутируемых токов до 50 А.
По
быстродействию IGBT уступают MOSFET, но значительно превосходят
биполярные. Типичные значения времени рассасывания накопленного заряда и
спадания тока при выключении IGBT находятся в диапазонах 0,2...0,4 и
0,2...1,5 мкс, соответственно.
IGBT компании STMicroelectronics, по ведущему параметру можно разделить на
несколько больших групп:
IGBT с малым падением напряжения представлены в
таблице 3. Отличная проводимость в режиме насыщения снижает тепловыделение
транзисторов и позволяет применять их в сильноточных приложениях, таких
как низкочастотные электроприводы (до 1 кГц), диммеры освещения, драйверы
газоразрядных ламп и сварочное оборудование. |
|
Таблица 3.
IGBT с малым падением напряжения
|
Наименование |
V(BR) CES, В
|
IC (cont), А @100°C
|
VCE(sat) typ, В
|
|
Корпус |
|
STGB3NB60SDT4 |
600 |
3 |
1,15 |
 |
D2PAK |
|
STGD3NB60SDT4 |
3 |
1,15 |
DPAK |
|
STGD3NB60SD-1 |
3 |
1,15 |
IPAK |
|
STGF7NB60SL |
7 |
1,10 |
TO-220FP |
|
STGD7NB60SL |
10 |
1,10 |
DPAK |
|
STGP10NB60SFP |
7 |
1,15 |
TO-220FP |
|
STGD7NB60ST4 |
10 |
1,10 |
DPAK |
|
STGB10NB60ST4 |
10 |
1,25 |
D2PAK |
|
STGP10NB60S |
10 |
1,25 |
TO-220 |
|
STGF20NB60S |
13 |
0,95 |
TO-220FP |
|
STGW35NB60SD |
35 |
0,95 |
TO-247 |
|
STGE200NB60S |
150 |
1,20 |
ISOTOP |
|
STGD5NB120SZT4 |
1200 |
5 |
1,25 |
DPAK |
|
STGD5NB120SZ-1 |
5 |
1,25 |
IPAK |
|
Примечание: FSW (MAX) = 1 кГц
F = 1 кГц |
|
|
STMicroelectronics также предлагает новое поколение IGBT, разработанных с
применением технологии PowerMeshTM, с успехом используемой в
MOSFET-транзисторах. Основные преимущества новых IGBT-транзисторов:
снижено VCE(sat) (напряжение насыщения КЭ), увеличен IC (ток коллектора),
возросла скорость переключения. Семейство IGBT-транзисторов с низким
напряжением насыщения можно идентифицировать по суффиксу «S» в
наименовании.
Расширение
диапазона рабочих частот ШИМ ведет к росту динамических потерь. Применение
быстродействующих IGBT (таблица 4) для приложений,
требующих более высокой скорости переключений (до 100 кГц), например,
высокочастотных инверторов, импульсных источников питания и корректоров
коэффициента мощности (в том числе с резонансной топологией), источников
бесперебойного питания, электроприводов, позволяет минимизировать
динамические потери и снизить тепловыделение. |
|
Таблица 4.
Быстродействующие IGBT
|
Наименование |
FSW (MAX), кГц
|
V(BR) CES, В
|
IC (cont), А @100°C
|
VCE(sat) typ, В
|
|
Корпус |
|
STGD10NC60SD |
10 |
600 |
10 |
1,3 |
|
DPAK |
|
STGP19NC60S |
20 |
1,3 |
TO-220 |
|
STGP30NC60S |
30 |
1,3 |
TO-220 |
|
STGF6NC60HD |
50 |
3 |
1,75 |
TO-220FP |
|
STGF10NC60HD |
6 |
1,75 |
TO-220FP |
|
STGF7NC60HD |
7 |
1,75 |
TO-220FP |
|
STGF19NC60HD |
10 |
1,75 |
TO-220FP |
|
STGB10NC60HD |
10 |
1,75 |
D2PAK |
|
STGP10NC60HD |
10 |
1,75 |
TO-220 |
|
STGD7NC60HT4 |
14 |
1,75 |
DPAK |
|
STGP7NC60H |
14 |
1,75 |
TO-220 |
|
STGB19NC60HD |
19 |
1,75 |
D2PAK |
|
STGP19NC60H |
19 |
1,75 |
TO-220 |
|
STGY40NC60VD |
50 |
1,75 |
Max247 |
|
STGE50NC60VD |
50 |
1,75 |
ISOTOP |
|
STGJ50NC60VD |
50 |
1,75 |
TO-264 |
|
STGF3NC120HD |
1200 |
3 |
2,30 |
TO-220FP |
|
STGFL6NC60D |
100 |
600 |
3 |
2,10 |
TO-220FP |
|
STGDL6NC60D |
6 |
2,10 |
DPAK |
|
STGBL6NC60D |
6 |
2,10 |
D2PAK |
|
STGPL6NC60D |
6 |
2,10 |
TO-220 |
|
STGF19NC60WD |
7 |
2,0 |
TO-220FP |
|
STGP19NC60WD |
19 |
2,0 |
TO-220 |
|
STGW19NC60W |
19 |
2,0 |
TO-247 |
|
STGP30NC60W |
30 |
1,90 |
TO-220 |
|
STGW30NC60W |
30 |
1,90 |
TO-247 |
|
STGW50NC60W |
55 |
1,90 |
TO-247 |
|
STGY50NC60WD |
55 |
1,90 |
Max247 |
|
STGE50NC60W |
55 |
1,90 |
ISOTOP |
|
STGJ50NC60W |
55 |
1,90 |
|
TO-264 |
|
|
Для работы в режиме тяжелого переключения (при большом токе и высоком
напряжении одновременно), в схемах импульсных источников питания и
корректоров коэффициента мощности с резонансной топологией, для
высокочастотных приводов электродвигателя хорошо применима серия «К» -
IGBT, устойчивые к короткому замыканию длительностью до
10 мкс (таблица 5). |
|
Таблица 5. IGBT,
устойчивые к короткому замыканию
|
Наименование |
V(BR) CES, В
|
IC (cont), А @100°C
|
VCE(sat) typ, В
|
Корпус |
|
STGF8NC60KD |
600 |
4 |
1,90 |
TO220-FP |
|
STGD8NC60KT4 |
8 |
1,90 |
DPAK |
|
STGB8NC60KDT4 |
8 |
1,90 |
D2PAK |
|
STGP8NC60KD |
8 |
1,90 |
TO-220 |
|
STGF10NC60KD |
6 |
2,0 |
TO-220FP |
|
STGD10NC60KDT4 |
10 |
2,0 |
DPAK |
|
STGB10NC60KT4 |
10 |
2,0 |
D2PAK |
|
STGP10NC60K |
10 |
2,0 |
TO-220 |
|
STGF14NC60KD |
7 |
1,85 |
TO-220FP |
|
STGD14NC60KT4 |
14 |
1,85 |
DPAK |
|
STGB14NC60KT4 |
14 |
1,85 |
D2PAK |
|
STGP14NC60KD |
14 |
1,85 |
TO-220 |
|
STGF19NC60KD |
10 |
1,85 |
TO-220FP |
|
STGB19NC60KD |
19 |
1,85 |
D2PAK |
|
STGP19NC60K |
19 |
1,85 |
TO-220 |
|
STGB30NC60K |
30 |
1,85 |
D2PAK |
|
STGP30NC60K |
30 |
1,85 |
TO-220 |
|
STGW30NC60KD |
30 |
1,85 |
TO-247 |
|
STGW40NC60KD |
40 |
1,85 |
TO-247 |
|
STGW30NC120KD |
1200 |
30 |
2,10 |
TO-247 |
|
Примечание: FSW (MAX) = 50 кГц
F = 50 кГц |
Способ кодирования наименования IGBT представлен на
рисунке 2.
Рис. 2. Кодирование наименования IGBT
Широкая номенклатура MOSFET и
IGBT, выпускаемых STMicroelectronics, охватывает практически все области
применения коммутационных полупроводников. Более детальную информацию по
номенклатуре и параметрам MOSFET и IGBT можно найти на сайте
http://www.st.com в
разделе Products/Transistors. |
| |
| |
|
Поставляемые компоненты
|
