وبلاگ شرکت در مورد Infineon BSC500N20NS3G 200V OptiMOS TM 3 کانال قدرت N MOSFET ترانزیستور

اینفینیونBSC500N20NS3Gترانزیستور 200 ولت OptiMOS TM 3 کانال N MOSFET

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.به عنوان یک تامین کننده پیشرو در صنعت قطعات الکترونیک، به طور مداوم در حال ذخیره سازی و تامین محصولات Infineon با عملکرد بالا بوده است.BSC500N20NS3Gترانزیستورهای 200 ولت OptiMOS TM 3 کانال N-channel MOSFET.

‬بررسی کلی محصول و ویژگی های اصلی‬

درBSC500N20NS3Gترانزیستور 200 ولت OptiMOSTM MOSFET یک فناوری استاندارد پیشرفته است که برای اصلاح همزمان در سیستم های 48 ولت، تبدیل کننده های DC-DC، منابع برق بدون وقفه (UPS) ،و اینورترها برای موتورهای DC.

از نظر پارامترهای الکتریکی هسته ای،BSC500N20NS3Gدارای ولتاژ 200 ولت (Vdss) و ظرفیت جریان تخلیه مداوم (Id) 24A است، که آن را به عنوان یک محصول درجه ولتاژ متوسط تا بالا در دسته MOSFET قدرت قرار می دهد.مقاومت روشن شدن آن (RDS ((on)) تا 42mΩ (معمولی) پایین است، که عملکرد بسیار خوبی را از نظر از دست دادن هدایت فراهم می کند. دستگاه از ولتاژ دروازه-منبع (Vgs) ±20V و ولتاژ آستانه دروازه (Vgs(th)) 2V پشتیبانی می کند.که آن را برای طرح های مختلف مدار محرک مناسب می کنداز نظر عملکرد سوئیچینگ، این MOSFET دارای شارژ دروازه (Qg) 20 nC و شارژ بسیار کم دروازه (Qgd) است، همراه با زمان سقوط تنها 7 ns و زمان افزایش 5 ns،اطمینان از عملکرد سوئیچینگ موثر.

از منظر عملکرد حرارتی،BSC500N20NS3Gاین دستگاه دارای یک اتلاف قدرت (Pd) تا 96W و طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی (-55°C تا +150°C) است که آن را برای کاربردهای مختلف در شرایط محیطی مناسب می کند.بسته بندی TDSON-8 (همچنین به عنوان PG-TDSON-8) که در دستگاه استفاده می شود، از نظر اندازه فشرده است (5.9mm × 5.15mm × 1.27mm) ، نه تنها صرفه جویی در فضای PCB بلکه بهینه سازی عملکرد حرارتی است. این فرمت بسته پشتیبانی از نصب سطح (SMD / SMT) ، تسهیل تولید خودکار،در حالی که ارائه گزینه های بسته بندی چندگانه مانند نوار برش، MouseReel، و Reel برای پاسخگویی به نیازهای مقیاس های مختلف تولید.

مزایای اصلی تکنولوژی OptiMOSTM 3 اینفینیون درBSC500N20NS3G:

RDS پیشرو در صنعت ((on): از طریق ساختار بهینه شده دروازه خندق مقاومت بسیار پایین را به دست می آورد

کمترین Qg و Qgd: کاهش تلفات درایو و افزایش پتانسیل فرکانس سوئیچ

بهترین FOM در سطح جهانی (Figure of Merit): یک معیار عملکردی که به طور جامع از دست دادن هدایت و تغییر را ارزیابی می کند

تطابق با RoHS و بدون هالوجن: مطابق با الزامات زیست محیطی، با درجه حساسیت رطوبت MSL سطح 1

مشخصات

قطب ترانزیستور: کانال N

تعداد کانال ها: 1 کانال

Vds - ولتاژ قطع منبع تخلیه: 200 V

Id - جریان تخلیه مداوم: 24 A

Rds On - مقاومت منبع تخلیه: 42 mΩ

Vgs - ولتاژ منبع دروازه: -20 V، +20 V

Vgs th - ولتاژ آستانه منبع دروازه: 2 V

Qg - شارژ دروازه: 20 nC

حداقل دمای کار: -55°C

حداکثر دمای کار: +150°C

Pd - از بین رفتن قدرت: 96 W

حالت کانال: حالت تقویت

پیکربندی: یک کانال

زمان سقوط: 7 ns

ترانسکندکتانس جلو - حداقل مقدار: 19 S

ارتفاع: 1.27 میلی متر

طول: 5.9 میلی متر

نوع محصول: MOSFET

زمان بالا رفتن: 5 ns

زمان تاخیر معمولی خاموش شدن: 28 ns

زمان تاخیر معمول روشن شدن: 14 ns

عرض: 5.15 میلی متر

وزن واحد: 120.300 میلی گرم

مزایای فنی و تجزیه و تحلیل عملکرد

مقاومت کم و بهره وری بالا برجسته ترین ویژگی های فنی دستگاه هستند.BSC500N20NS3G. RDS ((on) معمولی این دستگاه در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد تنها 42 mΩ است که در کلاس ولتاژ 200 ولت MOSFET ها پیشرو است. مقاومت کم به طور مستقیم به کاهش زیان رسانا منجر می شود.,به ویژه در کاربردهای جریان بالا. به عنوان مثال در یک جریان نامی 24A، از دست دادن هدایت فقط P = I2 × R = 242 × 0.042 ≈ 24.2W است،که 15-20 درصد کمتر از محصولات رقابتی قابل مقایسه است.این کارایی بالا باعث می شود BSC500N20NS3G به ویژه برای برنامه های کاربردی حالت کار مداوم مانند محرک های موتور و سیستم های تبدیل قدرت مناسب باشد.

از نظر عملکرد سوئیچینگ،BSC500N20NS3Gویژگی های پویایی استثنایی را نشان می دهد. با یک بارگذاری کل دروازه (Qg) 20nC و بارگذاری بسیار کم دروازه (Qgd)این دستگاه انتقال سریع را به دست می آورد. زمان بالا رفتن فقط 5ns و زمان سقوط 7ns. چنین سرعت های سوئیچینگ سریع به طور قابل توجهی از دست دادن سوئیچینگ را به ویژه در برنامه های فرکانس بالا کاهش می دهد. از نظر زمان تاخیر سوئیچینگ معمولی، تاخیر روشن شدن (td ((on)) 14ns است.و تاخیر خاموش شدن (td ((off)) 28ns استاین پارامترها به طور کلی تضمین می کنند که دستگاه می تواند عملکرد کارآمد را حتی در فرکانس های سوئیچ تا چند صد کیلو هرتز حفظ کند.برای مهندسان طراحی اصلاح همزمان یا تبدیل کننده های DC-DC با فرکانس بالا، این ویژگی ها به این معنی است که از اجزای مغناطیسی کوچکتر و خازن های فیلتر می توان استفاده کرد، بنابراین اندازه و هزینه سیستم را کاهش می دهد.

قابلیت مدیریت حرارتی یکی دیگر از مزایای کلیدیBSC500N20NS3Gاین دستگاه از یک بسته TDSON-8 بهینه شده با مسیرهای هدایت حرارتی عالی استفاده می کند. پد تخلیه بزرگ در پایین بسته می تواند مستقیماً به PCB جوش داده شود.استفاده از لایه های مس PCB به عنوان یک سینک گرما برای انتشار گرما کارآمددر کاربردهای عملی، این طراحی بسته بندی به طور قابل توجهی مقاومت حرارتی اتصال به محیط را کاهش می دهد (RθJA) ،که دستگاه را قادر می سازد در دمای محیط بالاتر کار کند یا جریان های بزرگتر را مدیریت کنددر ترکیب با طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی از -55°C تا +150°C،BSC500N20NS3G برای کاربردهای محیط زیست خشن مانند تجهیزات اتوماسیون صنعتی و سیستم های الکترونیکی خودرو ایده آل است.

سناریوهای کاربردی معمولی

BSC500N20NS3G، با ویژگی های الکتریکی و قابلیت اطمینان عالی، کاربرد گسترده ای در بسیاری از زمینه های الکترونیک قدرت پیدا کرده است.از منابع برق صنعتی تا سیستم های خودرو، از تجهیزات ارتباطی تا الکترونیک مصرفی، این 200V OptiMOS TM 3 قدرت MOSFET راه حل های کارآمد را فراهم می کند.

برنامه های اصلاح هم زمان، زمینه اصلی استفاده ازBSC500N20NS3Gدر منابع برق سوئیچینگ مدرن (SMPS) ، به ویژه آداپتورهای برق AC-DC و منابع برق سرور، فناوری اصلاح همزمان جایگزین اصلاح دیود سنتی Schottky شده است.بهبود قابل توجهی در بهره وریمقاومت کم BSC500N20NS3G (42mΩ) و ویژگی های دیود بدنی سریع آن را به یک انتخاب ایده آل برای اصلاح همزمان سمت ثانویه تبدیل می کند.این MOSFET می تواند در ترکیب با IC های کنترل مانند UCC24612 برای دستیابی به بیش از 92٪ کارایی کلی در یک منبع برق خروجی 12V / 20A استفاده شودبرای طرح های منبع تغذیه با چگالی بالا،چندین دستگاه BSC500N20NS3G می توانند به طور موازی برای پاسخگویی به الزامات جریان بالا در حالی که افزایش دمای پایین را حفظ می کنند، استفاده شوند..

کنترل موتور در سیستم های 48V-110V یکی دیگر از زمینه های کاربردی کلیدی است. با توسعه اتوماسیون صنعتی، موتورهای BLDC 48V به طور فزاینده ای در روبات ها، AGV ها و ابزارهای الکتریکی استفاده می شوند.BSC500N20NS3Gدرجه بندی ولتاژ 200 ولت برای سیستم های 48 ولت حاشیه ولتاژ کافی را فراهم می کند و ویژگی های سوئیچینگ سریع آن از فرکانس های PWM بالا (معمولا 50-100kHz) پشتیبانی می کند.امکان کنترل راحت تر موتور و کم شدن تورکدر یک درایور موتور بدون برس سه فاز معمولی ، شش دستگاه BSC500N20NS3G یک اینورتر پل کامل را تشکیل می دهند که در صورت جفت شدن با درایورهای دروازه مانند IR2106S ، می توانند بار موتور را تا 2kW هدایت کنند.ویژگی Qg پایین MOSFET همچنین اجازه می دهد تا برای تامین برق با استفاده از یک مدار بوت استراپ ساده، ساده سازی طراحی منبع تغذیه جدا شده.

در زمینه کنورترهای DC-DC جدا شده،BSC500N20NS3Gچنین کنورترها به طور گسترده ای در تجهیزات مخابراتی، سیستم های کنترل صنعتی و دستگاه های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، و جداسازی الکتریکی بین ورودی و خروجی را فراهم می کنند.در توپولوژی های کنورتر رزونانت LLC، دیود بدنی سریع BSC500N20NS3G و ویژگی های ظرفیت خروجی پایین (Coss) به طور قابل توجهی از دست دادن سوئیچ را کاهش می دهد و این امکان را به کنورتر می دهد که در فرکانس های بالای 200-400kHz کار کند.در نتیجه به طور قابل توجهی اندازه ترانسفورماتورها و اجزای فیلتر را کاهش می دهدبرای ماژول های DC-DC جدا شده با قدرت متوسط از 100 تا 300W، استفاده از این MOSFET حداکثر کارایی بیش از 94٪ را به دست می آورد و الزامات استاندارد 80Plus Titanium را برآورده می کند.

سیستم های تأمین برق بدون وقفه (UPS) نیز از عملکرد بالاBSC500N20NS3Gمرحله اینورتر سیستم های UPS آنلاین نیاز به سوئیچ های برق کارآمد و قابل اعتماد برای اطمینان از تامین انرژی AC تمیز به بار های بحرانی در طول قطع شبکه دارد.BSC500N20NS3G در بازوی پل اینورتر سیستم UPS 1-3kVA استفاده می شود، با ولتاژ 200 ولت آن کافی است تا با خروجی AC 170Vpk مقابله کند، در حالی که مقاومت کم آن باعث کاهش از دست دادن انرژی در هنگام تخلیه باتری می شود و زمان پشتیبان را افزایش می دهد.در مقایسه با راه حل های سنتی IGBT، اینورترهای UPS با استفاده از BSC500N20NS3G بهبود بهره وری 2-3٪ را در حالی که نیازهای مدیریت حرارتی را کاهش می دهند.

کاربرد های دیگر عبارتند از:

بالاست های الکترونیکی لامپ HID: از ویژگی های سوئیچینگ سریع برای محرک فرکانس بالا استفاده می کند، از فلک قابل مشاهده جلوگیری می کند

تقویت کننده های صوتی کلاس D: از فرکانس های PWM بالا پشتیبانی می کند، THD را کاهش می دهد و کیفیت صوتی را بهبود می بخشد

منابع برق نوردهی LED: در مدار های محرک جریان ثابت برای افزایش بهره وری و قابلیت اطمینان انرژی استفاده می شود

کنترل کننده های دوچرخه های الکتریکی: تبدیل قدرت کارآمد در سیستم های 48 ولت را فراهم می کند و زمان کار باتری را افزایش می دهد