东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布，在新一代[1]具有超结结构的DTMOSVI系列中推出高速二极管型功率MOSFET——DTMOSVI(HSD)，该系列适用于包括数据中心和光伏功率调节器等应用的开关电源。首批采用TO-247封装的两款650 V N沟道功率MOSFET产品"TK042N65Z5”和“TK095N65Z5"，于今日开始支持批量出货。

新产品采用高速二极管，旨在改善桥式电路和逆变电路应用中至关重要的反向恢复[2]特性。与标准型DTMOSVI相比，新产品将反向恢复时间(trr)缩短了65 %，并将反向恢复电荷(Qrr)减少88 %(测试条件：-dIDR/dt=100 A/μs)。

新产品采用的DTMOSVI(HSD)工艺改善了东芝DTMOSIV系列(DTMOSIV(HSD))的反向恢复特性，并在高温下具有更低的漏极截止电流。此外，新产品的品质因数“漏极-源极导通电阻×栅极-漏极电荷”也更低。相较于东芝现有的TK62N60W5[4] [5]器件，TK042N65Z5的高温漏极截止电流降低了约90 %[3]，漏极-源极导通电阻×栅极-源极电荷降低了72 %。这将一进步将降低功率损耗，有助于提高产品效率。在1.5 kW LLC电路[6]测试中，与使用TK62N60W5相比，使用TK042N65Z5可使电源效率提高约为0.4 %。

即日起，客户可在东芝网站上获取使用TK095N65Z5的参考设计“1.6 kW服务器电源(升级版)”。此外，东芝还提供支持开关电源电路设计的相关工具。除能够迅速验证电路功能的G0 SPICE模型外，现在还提供能够准确地再现电路瞬态特性的高精度G2 SPICE模型。

东芝计划在未来扩展DTMOSVI(HSD)的产品线。新器件将采用TO-220和TO-220SIS通孔型封装，以及TOLL和DFN 8×8表贴型封装。

此外，在已推出的650 V和600 V产品以及新的高速二极管型产品基础上，东芝还将继续扩展DTMOSVI系列的产品线，以提高开关电源的效率，为设备节能做出贡献。

标准型和高速二极管型650 V功率MOSFET的Qrr比较

TK095N65Z5与TK35N65W5的IDSS@150 °C×trr比较

TK042N65Z5和TK62N60W5的RDS(ON)×Qgd比较

TK042N65Z5和TK62N60W5的效率比较

● 使用新产品的参考设计“1.6 kW服务器电源(升级版)”

电路板外观

简易方框图

应用

工业设备

● 开关电源(数据中心服务器、通信设备等)

● 电动汽车充电站

● 光伏发电机组的功率调节器

● 不间断电源系统

特性

● 新一代DTMOSVI系列高速二极管型产品

● 高速二极管型产品的反向恢复时间：

TK042N65Z5 trr=160 ns(典型值)

TK095N65Z5 trr=115 ns(典型值)

● 通过低栅漏电荷实现高速开关时间：

TK042N65Z5 Qgd=35 nC(典型值)

TK095N65Z5 Qgd=17 nC(典型值)

主要规格

(除非另有说明，Ta=25 °C)

注：

[1] 截至2024年2月22日的东芝调查。

[2] MOSFET体二极管从正向偏置切换到反向偏置的开关动作

[3] 数值由东芝测量得出：

- 新产品TK042N65Z5为0.2 mA(测试条件：VDS=650 V、VGS=0 V、Ta=150 °C)

- 现有产品TK62N60W5为1.9 mA(测试条件：VDS=600 V、VGS=0 V、Ta=150 °C)

[4] 600 V DTMOSIV(HSD)系列

[5] 数值由东芝测量得出。

测试条件：

- TK62N60W5

RDS(ON)：ID=30.9 A、VGS=10 V、Ta=25 °C

Qgd：VDD=400 V、VGS=10 V、ID=61.8 A、Ta=25 °C

- TK042N65Z5

RDS(ON)：ID=27.5 A、VGS=10 V、Ta=25 °C

Qgd：VDD=400 V、VGS=10 V、ID=55 A、Ta=25 °C

[6] 数值由东芝测量得出。

测试条件：Vin=380 V、Vout=54 V、Ta=25 °C

[7] VDSS=600 V

如需了解有关新产品的更多信息，请访问以下网址：

TK042N65Z5

TK095N65Z5

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