以工藝見長的東芝N溝道功率MOSFET為電源效率賦能

MOSFET是以金屬層（M）柵極隔著氧化層（O）利用電場效應來控制半導體（S）的場效應晶體管，其特點是用柵極電壓來控制漏極電流。根據其溝道的極性不同，MOSFET可分為電子占多數的N溝道型與空穴占多數的P溝道型，通常又稱為N型MOSFET（NMOSFET）和P型MOSFET（PMOSFET）。

東芝于2022年3月推出并大量投放市場應用的TPH9R00CQH就是一款適用于工業設備開關電源應用的150V N溝道功率MOSFET。該器件采用最新一代U-MOSⅩ-H工藝，有助于大幅提高各種設備的電源效率。

器件的基本特性

TPH9R00CQH針對傳統MOSFET結構進行了優化，以獲得源極-漏極導通電阻和柵極開關電荷及輸出電荷之間的平衡，從而實現了優異的低損耗特性。此外，開關操作時漏極和源極之間的尖峰電壓也有所降低，有助于減少開關電源的電磁干擾（EMI）。該產品提供SOPAdvance和更為廣泛采用的SOPAdvance（N）兩種類型表面貼裝型封裝。

其主要特性如下

（1）開關速度快

（2）柵極開關電荷?。篞sw＝11.7nC（典型值）

（3）輸出電荷?。篞oss＝87nC（典型值）

（4）低漏極-源極導通電阻：Rds(on)＝7.3mΩ（典型值）（Vgs＝10V）

（5）低泄漏電流：IDSS＝10μA（最大值）（VDS＝150V）

（6）增強模式：Vth＝3.3至4.3V（VDS＝10V，ID＝1.0mA）

（7）高額定結溫：Tch（最大值）＝175℃

以下是TPH9R00CQH的主要規格

（除非另有說明，@Ta＝25℃）

TPH9R00CQH主要規格

功能特性源于先進工藝

TPH9R00CQH之所以具有業內領先的低漏極-源極導通電阻（Rds(on)），主要是采用了新一代低壓溝道結構的U-MOSⅩ-H工藝，減少了導通損耗，有助于進一步降低設備功耗。

東芝延續了每一代溝道結構和制造工藝，穩定地降低了低壓功率MOSFET的漏極-源極導通電阻。與采用當前一代U-MOSⅧ-H工藝的150V產品TPH1500CNH相比，TPH9R00CQH的漏極-源極導通電阻下降了約42%；漏源導通電阻×柵極開關電荷提高了大約20%，漏極-源極導通電阻×輸出電荷提高了大約28%。

產品應用方向

根據以上工藝特點和產品特性，東芝新增的TPH9R00CQH MOSFET產品線能夠通過減少損耗提高設備的電源效率，進而幫助其降低功耗。該系列產品適用于工業設備開關電源，包括數據中心電源和通信基站電源，如開關電源（高效率DC-DC轉換器等）、開關穩壓器、電機驅動器等。

實現高精度開關仿真

為了支持電源工程師進行開關電源電路設計，東芝還提供各類設計工具，除了快速驗證電路功能的G0SPICE模型，現在還提供能夠精確再現瞬態特性的高精度SPICE模型（G2模型）。

由于節點數量的增加，導致電路仿真的收斂性和計算速度日漸下降。雖然G0模型的計算速度更快，但只適用于功能檢查；而G2模型通過改善ID-VDS曲線的大電流域特性的再現性以及寄生電容的電壓相關特性，可以實現更接近實際測量結果的高精度開關仿真。

G2模型是以宏模型格式創建的，可利用一些非線性元件和連續任意函數來表示電氣特性，因此可以最大限度避免宏模型的缺點?；趶姶蟮墓β势骷湍Ｐ?a target="_blank">仿真，可以幫助電源工程師對將要設計的電源電路作到心中有數，并大程度簡化產品設計流程，節省設計時間。

審核編輯：湯梓紅