|
|
 |
Дектел Электроникс / Публикации / Семейство SuperMESH.
Новая "NK" серия высоковольтных MOSFET транзисторов.
Сергей Белялов,
Александр Шелохнёв
Фирма STMicroelectronics, исследовав возможности технологии Mesh Overlay, разработала и оптимизировала серию транзисторов SuperMESH. В транзисторах этой серии между выводами затвор и исток были добавлены защитные стабилитроны.
Первыми транзисторами из этой серии стали STP13NK60Z, 600 В MOSFET с типовым сопротивлением сток-исток в открытом состоянии R СИ отк 460 мОм, и 500 В STP14NK50Z сопротивлением 330 мОм. Оба транзистора выпущены в корпусе ТО-220.
Транзисторы MOSFET серии SuperMESH (семейство NK) отличаются от предыдущего поколения транзисторов более низким сопротивлением сток-исток (R СИ отк) в открытом состоянии. Таким образом, потребитель может получить дополнительную экономию за счет использования меньшего радиатора, что ведет к экономии места на плате, упрощению технологии, уменьшению массы и габаритов изделия и т.д.
Семейство SuperMESH имеет встроенные встречные стабилитроны между выводами затвор - исток, что защищает переход от электростатических разрядов и выбросов напряжения во время переходных процессов. Встроенные стабилитроны устраняют необходимость установки внешних защитных компонентов. Уменьшение порогового напряжения U ЗИ nop , c 2 В до 1.5 В позволяет упростить цепь управления.
Конкретные значения R СИ отк можно увидеть на таблице 1, в которой сравниваются транзисторы SuperMESH STP13NK60Z и транзисторы предыдущего поколения STP9NB60 и STP9NC60. Размер кристаллов у обоих транзисторов сопоставим.
|
STP9NB60 |
STP9NC60 |
STP13NK60Z |
| U СИ.max, В |
600 |
600 |
600 |
| I C max |
9 |
9 |
10 |
| U СИ nop |
3…5 |
2…4 |
3…4.5 |
| R СИ отк |
0.8 |
0,75 |
0,55 |
|
Следующая таблица даёт детальное сравнение для транзисторов с одинаковым R СИ отк. Увеличение кристалла с 25 мм2 до 34 мм2 в корпусе TO-220 и D2PAK при том же самом уровне напряжения (600 В) позволило снизить сопротивление сток - исток в открытом состоянии до значения менее 0.4 Ом.
|
STP9NB60 |
STP9NC60 |
STP13NK60Z |
| U СИ.max, В |
600 |
600 |
600 |
| C11И, пФ |
1,480 |
1,420 |
1,370 |
| C22И, пФ |
210 |
205 |
156 |
| C12И, пФ |
25 |
35 |
37 |
| Qз,нК |
40 |
55 |
46 |
| tнр, нс, при 25° |
480 |
500 |
410 |
| Защитный диод |
dv/dt=4,5 В/нс di/dt=200А/мкс |
dv/dt=4 В/нс di/dt=200А/мкс |
dv/dt=4,5 В/нс di/dt=200А/мкс |
| ESD (HBM) |
4,000 |
4,300 |
5,900 |
| R СИ отк*Qз |
32 |
41 |
34 |
|
СЕМЕЙСТВО SuperMESH
| Тип |
U СИ.max, В |
R СИ отк |
Корпус |
| STP20NK50Z |
500 |
0,27 |
TO-220 |
| STW20NK50Z |
TO-247 |
| STP15NK50Z/FP |
500 |
<0,36 |
TO-220/FP |
| STW15NK50Z |
TO-247 |
| STP14NK50Z/FP |
500 |
0,38 |
TO-220/FP |
| STW14NK50Z |
TO-247 |
| STP5NK50Z/FP |
500 |
1,5 |
TO-220/FP |
| STD5NK50Z-1 |
IPAK |
| STL5NK55Z |
550 |
1,1 |
PowerFLAT |
| STP14NK60Z/FP |
600 |
<0,5 |
TO-220/FP |
| STW14NK60Z |
TO-247 |
| STP13NK60Z/FP |
500 |
0,55 |
TO-220/FP |
| STW13NK60Z |
TO-247 |
| STP10NK60Z/FP |
600 |
0,75 |
TO-220/FP |
| STP9NK60Z/FP |
600 |
0,95 |
TO-220/FP |
| STP6NK60Z/FP |
600 |
1,2 |
TO-220/FP |
| STP5NK60Z/FP |
600 |
1,6 |
TO-220/FP |
| STP9NK65ZFP |
650 |
1,2 |
TO-220/FP |
| STP5NK65Z |
650 |
1,8 |
TO-220 |
| STL5NK65Z |
PowerFLAT |
| STP9NK70Z/FP |
700 |
1,2 |
TO-220/FP |
| STP10NK80Z |
800 |
0,9 |
TO-220 |
| STW10NK80Z |
TO-247 |
| STP7NK80ZFP |
800 |
1,8 |
TO-220/FP |
| STP5NK80ZFP |
800 |
2,4 |
TO-220/FP |
|

Рис 1. Разрез структуры SuperMESH.
ПРИМЕНЕНИЕ
Транзисторы SuperMESH охватывают такие области применения, как бесперебойные источники питания, адаптеры, зарядные устройства, корректоры коэффициента мощности, электронные балласты ламп и лампы вспышки.
РАЗВИТИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
За последние пять лет высокие результаты были получены фирмой ST в области улучшения и оптимизации транзисторов MOSFET диапазона напряжения более 400 В. Серия "NB" (также упоминающегося как PowerMESH I) все еще считается идеальным компромиссом между рабочими характеристиками и конкурентоспособностью.
В следствие рыночной тенденции и в соответствии со спросом клиентов было создано второе поколение транзисторов - "NC" или PowerMESH II серия. В них было улучшено соотношение "параметры - цена" в сторону увеличения конкурентоспособности. Этот шаг позволил укрепить позицию STMicroelectronics на рынке производителей электронных компонентов. Следующий этап в развитии технологии (PowerMESH III) был осуществлен для расширения ряда транзисторов с напряжениями 700 В, 800 В, и 900 В (ряд NCxxZ), которые также имеют встроенные встречные стабилитроны между выводами затвор и исток.
Разработка и промышленное развитие революционной технологии MDmesh привели к улучшению сопротивления сток-исток в открытом состоянии и уникальным параметрам переключения.

Рис 2. Развитие технологии MOSFET
|
|
!
Полное или частичное копирование материалов допускается только с разрешения ООО "Дектел Электроникс"
|
|
 |
|