Добро пожаловать в Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.

Infineon BSC500N20NS3G 200V OptiMOS™ 3 N-канальный силовой MOSFET-транзистор

Компания Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., являющаяся ведущим поставщиком в области электронных компонентов, на постоянной основе поставляет высокопроизводительные силовые MOSFET-транзисторы Infineon BSC500N20NS3G 200V OptiMOS™ 3 N-канальные.

[Обзор продукта и основные характеристики]

MOSFET-транзистор BSC500N20NS3G 200V OptiMOS™ является эталонной технологией с передовыми характеристиками, идеально подходящей для синхронной ректификации в системах 48 В, преобразователей постоянного тока в постоянный, источников бесперебойного питания (UPS) и инверторов приводов постоянного тока.

Что касается основных электрических параметров, BSC500N20NS3G имеет напряжение пробоя сток-исток (Vdss) 200 В и способность к постоянному току стока (Id) 24 А, что относит его к продуктам среднего и высокого напряжения в серии мощных MOSFET. Его сопротивление в открытом состоянии (RDS(on)) составляет всего 42 мОм (типичное значение), что обеспечивает отличные характеристики по проводимым потерям. Устройство поддерживает напряжение затвора-истока (Vgs) ±20 В, пороговое напряжение затвора (Vgs(th)) составляет 2 В, что подходит для различных конструкций приводных схем. Что касается коммутационных характеристик, этот MOSFET имеет заряд затвора (Qg) 20 нКл и очень низкий заряд утечки затвора (Qgd), что в сочетании с временем спада всего 7 нс и временем нарастания 5 нс обеспечивает высокую эффективность коммутации.

С точки зрения тепловых характеристик, BSC500N20NS3G имеет рассеиваемую мощность (Pd) до 96 Вт и широкий диапазон рабочих температур (от -55 °C до +150 °C), что делает его подходящим для применения в различных условиях окружающей среды. Используемый корпус TDSON-8 (также известный как PG-TDSON-8) имеет компактные размеры (5,9 мм × 5,15 мм × 1,27 мм), что не только экономит место на печатной плате, но и оптимизирует теплоотдачу. Этот тип корпуса поддерживает поверхностный монтаж (SMD/SMT), что облегчает автоматизацию производства, а также предлагает различные варианты упаковки, такие как Cut Tape, MouseReel и Reel, для удовлетворения потребностей производства различного масштаба.

Основные преимущества технологии OptiMOS™ 3 от Infineon полностью реализованы в BSC500N20NS3G:

Лучший в отрасли RDS(on): оптимизированная структура канального затвора обеспечивает чрезвычайно низкое сопротивление в открытом состоянии

Минимальные Qg и Qgd: снижение потерь в драйвере и повышение потенциальной частоты переключения

Лучший в мире коэффициент FOM (коэффициент эффективности): комплексный показатель производительности, учитывающий потери проводимости и потери переключения

Соответствие стандарту RoHS и отсутствие галогенов: соответствие экологическим требованиям, класс чувствительности к влажности MSL 1

【Технические характеристики】

Полярность транзистора: N-канал

Количество каналов: 1 канал

Vds - напряжение пробоя сток-сток: 200 В

Id - постоянный ток стока: 24 А

Rds On - сопротивление сток-сток: 42 мОм

Vgs - напряжение затвор-сток: -20 В, +20 В

Vgs th - пороговое напряжение затвор-сток: 2 В

Qg - заряд затвора: 20 нКл

Минимальная рабочая температура: -55 °C

Максимальная рабочая температура: +150 °C

Pd - рассеиваемая мощность: 96 Вт

Режим канала: усиленный

Конфигурация: одноканальный

Время спада: 7 нс

Прямая проводимость - минимальное значение: 19 С

Высота: 1,27 мм

Длина: 5,9 мм

Тип продукта: MOSFET

Время нарастания: 5 нс

Типичное время задержки выключения: 28 нс

Типичное время задержки включения: 14 нс

Ширина: 5,15 мм

Вес единицы: 120,300 мг

【Технические преимущества и анализ характеристик】

Низкое сопротивление проводимости и высокая эффективность являются наиболее выдающимися техническими характеристиками BSC500N20NS3G. Типичное значение RDS(on) этого устройства при температуре окружающей среды 25 °C составляет всего 42 мОм, что является лидирующим показателем среди MOSFET с напряжением 200 В. Низкое сопротивление проводимости напрямую приводит к более низким потерям проводимости, что особенно заметно в приложениях с высоким током. Например, при номинальном токе 24 А проводимость составляет всего P=I²×R=24²×0,042≈24,2 Вт, что на 15-20 % ниже, чем у аналогичных конкурентных продуктов. Такая высокая эффективность делает BSC500N20NS3G особенно подходящим для применения в режиме непрерывной работы, например, в системах привода двигателей и преобразования питания.

Что касается коммутационных характеристик, BSC500N20NS3G демонстрирует превосходные динамические характеристики. Его общий заряд затвора (Qg) составляет 20 нКл, а заряд утечки затвора (Qgd) очень низкий, что позволяет устройству осуществлять быстрый переход между состояниями — время нарастания составляет всего 5 нс, а время спада — 7 нс. Такая высокая скорость переключения значительно снижает коммутационные потери, что особенно важно в высокочастотных приложениях. Типичное время задержки переключения составляет 14 нс для задержки включения (td(on)) и 28 нс для задержки выключения (td(off)), что в совокупности обеспечивает высокую эффективность работы устройства при частоте переключения до нескольких сотен кГц. Для инженеров, разрабатывающих синхронные выпрямители или высокочастотные преобразователи постоянного тока, эти характеристики означают возможность использования более компактных магнитных элементов и фильтрующих конденсаторов, что позволяет уменьшить размеры и стоимость системы.

Еще одним ключевым преимуществом BSC500N20NS3G является его тепловое управление. Устройство имеет оптимизированный корпус TDSON-8 с отличными теплопроводящими свойствами. Большая площадь вывода на нижней стороне корпуса позволяет припаять его непосредственно к печатной плате, используя медный слой платы в качестве радиатора для эффективного отвода тепла. В практическом применении такая конструкция корпуса значительно снижает тепловое сопротивление (RθJA) от перехода к окружающей среде, что позволяет устройству работать при более высоких температурах окружающей среды или выдерживать более высокие токи. В сочетании с широким диапазоном рабочих температур от -55 °C до +150 °C, BSC500N20NS3G идеально подходит для применения в суровых условиях, таких как промышленное автоматическое оборудование и автомобильные электронные системы.

【Типичные сценарии применения】

Благодаря своим превосходным электрическим характеристикам и надежности, BSC500N20NS3G нашел широкое применение во многих областях силовой электроники. От промышленных источников питания до автомобильных систем, от коммуникационного оборудования до бытовой электроники, этот 200-вольтовый силовой MOSFET OptiMOS™ 3 обеспечивает эффективные решения.

Синхронная ректификация является основной областью применения BSC500N20NS3G. В современных импульсных источниках питания (SMPS), особенно в адаптерах питания переменного тока в постоянный и источниках питания серверов, технология синхронной ректификации заменила традиционную ректификацию с помощью диодов Шотки, значительно повысив эффективность. Низкое сопротивление проводимости (42 мОм) и быстрые характеристики диода BSC500N20NS3G делают его идеальным выбором для синхронной ректификации на вторичной стороне. В практическом дизайне этот MOSFET может использоваться в сочетании с управляющим ИС, таким как UCC24612, для достижения эффективности всего устройства более 92% в источнике питания с выходом 12 В/20 А, что на 3-5 процентных пунктов выше, чем в случае диодного выпрямления. Для дизайна источников питания высокой плотности несколько устройств BSC500N20NS3G могут использоваться параллельно, чтобы удовлетворить потребности в большом токе при одновременном поддержании низкого повышения температуры.

Управление двигателями в системах 48 В-110 В является еще одной важной областью применения. С развитием промышленной автоматизации 48-вольтные BLDC-двигатели все шире применяются в робототехнике, AGV и электроинструментах. Напряжение 200 В BSC500N20NS3G обеспечивает достаточный запас напряжения для системы 48 В, а его быстрые переключающие характеристики поддерживают высокую частоту PWM (обычно 50-100 кГц), что обеспечивает более плавное управление двигателем и более низкие пульсации крутящего момента. В типичном трехфазном бесщеточном приводе двигателя шесть BSC500N20NS3G образуют полномостовой инвертор, который в сочетании с драйвером затвора, таким как IR2106S, может приводить в движение двигатель с нагрузкой до 2 кВт. Низкие характеристики Qg этого MOSFET также позволяют использовать простую схему самозапуска для питания, что упрощает конструкцию изолированного источника питания.

BSC500N20NS3G демонстрирует отличные характеристики в области изолированных преобразователей постоянного тока в постоянный. Такие преобразователи широко используются в телекоммуникационном оборудовании, промышленных системах управления и медицинском оборудовании, обеспечивая электрическую изоляцию между входом и выходом. В топологии резонансного преобразователя LLC быстрый диод и низкая выходная емкость (Coss) BSC500N20NS3G значительно снижают потери на переключение, позволяя преобразователю работать на высокой частоте 200-400 кГц, что значительно уменьшает размеры трансформатора и фильтрующих элементов. Для среднемощных изолированных модулей DC-DC мощностью 100-300 Вт использование этого MOSFET позволяет достичь пиковой эффективности более 94%, что соответствует требованиям стандарта 80Plus Titanium.

Системы бесперебойного питания (UPS) также извлекают выгоду из высокой производительности BSC500N20NS3G. Инверторный уровень онлайн-ИБП требует высокоэффективных и надежных силовых переключателей, чтобы обеспечить чистый переменный ток для критически важных нагрузок в случае отключения электросети. BSC500N20NS3G используется в инверторных мостах ИБП мощностью 1-3 кВА, его напряжение выдержки 200 В достаточно для переменного тока 170 Вpk, а низкое сопротивление проводимости снижает потери энергии при разряде батареи и продлевает время резервного питания. По сравнению с традиционными IGBT-решениями, инверторы ИБП с BSC500N20NS3G обеспечивают повышение эффективности на 2-3% при одновременном снижении требований к теплоотводу.

Другие области применения:

Электронные балласты для HID-ламп: использование быстродействующих переключателей для реализации высокочастотного привода, устранение видимого мерцания.

Аудиоусилители класса D: поддержка высокой частоты PWM, снижение THD, улучшение качества звука.

Источники питания для светодиодного освещения: использование в схемах постоянного тока, повышение энергоэффективности и надежности.

Контроллеры для электровелосипедов: обеспечение высокоэффективного преобразования энергии в системах 48 В, продление времени работы от батареи.