国产替代之NTTFS5CS73NLTAG与VBQF1606参数对比报告

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描述

N沟道功率MOSFET参数对比分析报告

一、产品概述

NTTFS5CS73NLTAG:安森美(onsemi)N沟道功率MOSFET,耐压60V,极低导通电阻(典型9.3 mΩ),采用先进沟槽技术,具有低栅极电荷和低电容特性。封装:WDFN8 (3.3mm x 3.3mm)。适用于需要高效率和高功率密度的同步整流、DC-DC转换和电机驱动应用。

VBQF1606:VBsemi N沟道60V沟槽(Trench)功率MOSFET,低导通电阻,高工作结温(175°C)。封装:DFN 3x3 EP。适用于各类高效率开关电源、电机控制和功率转换场合。

二、绝对最大额定值对比

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
漏-源电压 VDSS 60 60 V
栅-源电压 VGSS ±20 ±20 V
连续漏极电流 (Tc=25°C) ID 50 25 A
脉冲漏极电流 IDM 290 100 A
最大功率耗散 (Tc=25°C) PD 46 136 W
沟道/结温 TJ 175 175 °C
存储温度范围 Tstg -55 ~ +175 -55 ~ +175 °C
雪崩能量(单脉冲) EAS 88 125 mJ
雪崩电流 IAS 未提供 50 A
体二极管连续电流 IS 52 60 A

分析:NTTFS5CS73NLTAG 在电流能力上优势显著,其连续和脉冲电流额定值(50A/290A)远高于 VBQF1606(25A/100A)。然而,VBQF1606 的最大功率耗散(136W vs 46W)和雪崩能量(125mJ vs 88mJ)更高,表明其在散热和抗瞬态应力方面可能有更好的设计裕量。

三、电特性参数对比

3.1 导通特性

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
漏-源击穿电压 V(BR)DSS 60 (最小) 60 (最小) V
栅极阈值电压 VGS(th) 1.2 ~ 2.0 1 ~ 3 V
导通电阻 (VGS=10V, ID=20A) RDS(on) 8.0典型/9.3最大 0.006典型 Ω
正向跨导 gfs 37 (典型) @ 25A 60 (典型) @ 20A S

分析:两款器件的击穿电压和阈值电压范围相近。VBQF1606 标称的典型导通电阻(6 mΩ)远低于 NTTFS5CS73NLTAG 的典型值(8.0 mΩ),这意味着在相同条件下,VBQF1606 可能具有更低的导通损耗。其正向跨导也更高,有利于获得更高的增益。

3.2 动态特性

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
输入电容 Ciss 880 2650 pF
输出电容 Coss 450 470 pF
反向传输电容 Crss 11 225 pF
总栅极电荷 (VGS=10V) Qg 9.5 47 ~ 70 nC
栅-源电荷 Qgs 2.0 10 nC
栅-漏(米勒)电荷 Qgd 0.8 12 nC

分析:动态特性差异巨大。NTTFS5CS73NLTAG 凭借其超低的电容(尤其是Crss)和极低的栅极电荷(9.5nC),在开关损耗和栅极驱动功率需求方面具有压倒性优势,非常适合高频应用。VBQF1606 的电容和栅极电荷值高出一个数量级,这将限制其最高工作频率并增加驱动损耗。

3.3 开关时间

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
开通延迟时间 td(on) 9.0 10 ~ 20 ns
上升时间 tr 50 15 ~ 25 ns
关断延迟时间 td(off) 13 35 ~ 50 ns
下降时间 tf 3.0 20 ~ 30 ns

分析:NTTFS5CS73NLTAG 的开关速度整体更快,特别是其下降时间(3.0ns)远短于 VBQF1606(20-30ns),这与两者巨大的栅极电荷和电容差异相符,进一步印证了 NTTFS5CS73NLTAG 在高频开关应用中的优势。

四、体二极管特性

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
二极管正向压降 VSD 0.9典型/1.2最大 @ 25A 1.0典型/1.5最大 @ 20A V
反向恢复时间 trr 28 45 ~ 100 ns
反向恢复电荷 Qrr 18 未提供 nC

分析:两款器件的体二极管正向压降相近。NTTFS5CS73NLTAG 的反向恢复时间(28ns)更短,且在文档中提供了明确的反向恢复电荷(18nC),这对于同步整流等需要体二极管频繁工作的应用至关重要,意味着更低的二极管关断损耗。

五、热特性

参数 符号 NTTFS5CS73NLTAG VBQF1606 单位
结-壳热阻 RθJC 3.2 0.85 典型 / 1.1 最大 °C/W
结-环境热阻 (稳态) RθJA 48 40 典型 / 50 最大 °C/W

分析:VBQF1606 的结-壳热阻(0.85°C/W)显著优于 NTTFS5CS73NLTAG(3.2°C/W),这表明其封装本身的热传导能力更强,有助于将芯片热量快速导出到散热器,是其能够承受更高功率耗散(136W)的关键。两者结-环境热阻在同一量级,均依赖于良好的PCB散热设计。

六、总结与选型建议

NTTFS5CS73NLTAG (onsemi) 优势 VBQF1606 (VBsemi) 优势
◆ 极高的连续与脉冲电流能力(50A/290A)
◆ 极低的栅极电荷与电容(Qg=9.5nC)
◆ 超快的开关速度(tf=3.0ns)
◆ 更优的体二极管反向恢复性能(trr=28ns)
◆ 极低的导通电阻(8.0mΩ典型)
◆ 卓越的热性能(RθJC=0.85°C/W)
◆ 更高的最大功率耗散能力(136W)
◆ 标称的导通电阻极低(6mΩ典型)
◆ 工作结温高达175°C,高温可靠性好
◆ 更高的雪崩能量(125mJ)

选型建议

选择 NTTFS5CS73NLTAG:当应用对开关频率、开关损耗和栅极驱动功率有极高要求时,例如高频DC-DC转换器、同步整流、高效率服务器电源等。其出色的动态性能和电流能力是首要考量。

选择 VBQF1606:当应用更侧重于高功率密度下的热管理和导通损耗,且工作频率相对适中时。其极低的热阻和标称导通电阻,使其在需要良好散热或持续大电流导通的场合(如电机驱动、线性模式应用、空间受限但功率较高的模块)中表现潜力巨大。

备注

本报告基于 NTTFS5CS73NLTAG(onsemi)和 VBQF1606(VBsemi)官方数据手册生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,设计选型请以官方最新文档为准。请注意,VBQF1606的栅极电荷与电容参数值较高,在实际高频应用中需重点评估其影响。

审核编辑 黄宇

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