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Wayon維安代理商|應(yīng)對大電流場景的“法寶”,維安TOLL MOSFET優(yōu)勢講解
Wayon維安TOLL封裝的功率MOSFET是用于大電流應(yīng)用場景,最優(yōu)化的封裝。其產(chǎn)品系列最大電流可達(dá)300A以上,主要應(yīng)用于類似動力BMS、逆變儲能、低速電動車、電動工具、無人機(jī)電調(diào)、潛航器電機(jī)等大電流應(yīng)用場景。
TOLL是一種表面貼裝型封裝,所需空間比常見的D2PAK封裝小27%。它也屬于4引腳型封裝,能夠?qū)艠O驅(qū)動的信號源端子進(jìn)行開爾文連接,從而減小封裝中源極線的電感,進(jìn)而發(fā)揮MOSFET實現(xiàn)高速開關(guān)性能,抑制開關(guān)時產(chǎn)生的振蕩。
TOLL 封裝的占位面積僅為 9.90 mm x 11.68 mm,與 TO-263-7L封裝相比,PCB 面積可節(jié)省 30%。它的外形僅為 2.30 毫米,占用的體積比TO-263-7L封裝小 60%。
除了尺寸更小外,TOLL 封裝還提供比 TO-263-7引線更好的熱性能和更低的封裝電感 (2 nH)。其開爾文源配置確保更低的柵極噪聲和開關(guān)損耗,與沒有開爾文配置的器件相比,包括開啟損耗 (EON) 降低 60%,確保在具有挑戰(zhàn)性的電源設(shè)計中顯著提高能效和功率密度,改善電磁干擾(EMI) 并更容易進(jìn)行PCB 設(shè)計。
TOLL封裝產(chǎn)品特點:
● 小管腳, 低剖面
● 超大通流能力
● 超小的寄生電感
● 大的焊接面積
TOLL封裝產(chǎn)品優(yōu)勢:
● 高效率和低系統(tǒng)成本
● 更少的并聯(lián)數(shù)量和冷卻需求
● 高功率密度
● 優(yōu)秀的EMI性能
● 高可靠性
TOLL 與TO-263-7L外觀對比
30% footprint reduction !
50% height reduction !
60% space reduction !
TOLL封裝與TO-263-7L封裝的寄生參數(shù)對比
維安TOLL封裝量產(chǎn)產(chǎn)品系列
維安TOLL封裝產(chǎn)品的優(yōu)勢介紹
較高的功率密度
新能源產(chǎn)品(新能源汽車、儲能及配套應(yīng)用)與大功率電源及電機(jī)的快速發(fā)展,對產(chǎn)品能效要求進(jìn)一步提高,MOS管需要承受瞬間高能量通過,并需要在有限的材料物理散熱極限內(nèi),達(dá)到最高散熱率與最低的熱阻,在這一極限條件下,TOLL封裝超低導(dǎo)通阻抗和寄生電感、以及更出色的EMI表現(xiàn)和熱性能正好滿足這一發(fā)展趨勢要求,其次TOLL封裝實際電路設(shè)計應(yīng)用中所需的并聯(lián)和散熱部件較少,可以節(jié)省PCB空間,從而提高整體可靠性。
較低的溫升
BMS應(yīng)用中,在承受持續(xù)大電流充放電的過程中,MOSFET的溫度表現(xiàn)對于系統(tǒng)的整體效率和溫度至關(guān)重要,TOLL封裝產(chǎn)品WMLL020N10HGS(BVdss 100V, Rdson 2mR max),在26℃環(huán)境溫度下,通過持續(xù)40A過流能力考驗:
通過PCB散熱,溫升僅為61℃;
通過鋁基板散熱,溫升僅為32℃。
PCB散熱
鋁基板散熱
較高的短路耐量
BMS和電機(jī)控制的應(yīng)用中,MOSFET在短路瞬間,會承受短時間幾十uS~幾百mS的大電流沖擊,瞬態(tài)功率高達(dá)上百KW,實驗室模擬TOLL封裝產(chǎn)品WMLL020N10HGS(BVdss 100V, Rdson 2mR max)在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)中遇到搭接短路時的功率表現(xiàn)。
下圖:示波器波形1CH: Vgs 2CH: Vds 4CH: Ids M1:MOS功耗
單體短路,VDD=88V 短路最大電流1550A,最大耗散功率101.5KW。
強(qiáng)壯持續(xù)線性工作模式
在線性模式下,MOSFET在飽和狀態(tài)或飽和區(qū)域中工作,它表現(xiàn)為柵極電壓控制的電流源,與完全導(dǎo)通(或完全增強(qiáng))的情況相反,MOSFET在線性模式下的漏極-源極阻抗相對較高,因而功耗也比較高。在線性模式下,功率等于漏極電流與漏極-源極電壓的乘積(ID × VDS),兩者數(shù)值都比較高,實驗室模擬TOLL封裝產(chǎn)品WMLL020N10HGS(BVdss 100V, Rdson 2mR max)在接近直流操作的長脈沖時間測試MOSFET線性模式魯棒性,產(chǎn)品在線性模式工作條件下的功率能力,均在理論安全工作區(qū) (SOA) 范圍內(nèi),防止器件出現(xiàn)任何熱失控。
下圖:VDS=28V Ids=2.5A 線性模式70W耗散功率持續(xù)工作。
超強(qiáng)的電機(jī)重載驅(qū)動能力
3000W大功率72V電機(jī)系統(tǒng),對于MOSFET器件帶載能力要求苛刻,實驗室模擬TOLL封裝產(chǎn)品WMLL020N10HGS(BVdss 100V, Rdson 2mR max),6管橋臂MOSFET驅(qū)動,上下兩兩交叉導(dǎo)通,導(dǎo)通時一管保持開啟,一管為PWM調(diào)制信號,根據(jù)PWM占空比的大小來調(diào)整輸出電流的大小。
下圖:拉載感性負(fù)載,示波器波形1CH:上橋臂Vgs 2CH:上橋臂Vds
六顆MOS拉載72V 42A ,3000W直流無刷電機(jī)負(fù)載。
下圖:示波器波形1CH: Vgs 2CH: Vds 4CH:Ids M1:MOS功耗;
上橋臂MOS能夠承受103V,1300A瞬時功率沖擊。
Wayon維安TOLL封裝已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品:WML099N10HGS,100V N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET。
30V-250V SGT N Channel Power MOSFET
1.Part No.:WML099N10HGS
2.Package:TO-220F
3.VDS(V):100
4.Vgs Max(V):±20
5.ID(A)@TA=25℃(Max.):37
6.VGS(th)(V)(Typ.):3
7.Rds(on)(mΩ)@Vgs=10V(Max.):9.9
8.Rds(on)(mΩ)@Vgs=4.5V(Max.):/