在開關電源、高頻逆變器等電力電子設備中,肖特基整流二極管的性能直接影響系統(tǒng)能效與穩(wěn)定性。MOT (仁懋) 推出的MBR10150F作為 10A 級別肖特基整流器件的代表性產(chǎn)品,憑借低功耗、高浪涌耐受等特性,成為工業(yè)與消費電子領域的優(yōu)選方案。本文結合行業(yè)通用技術規(guī)范與 MOT 器件特性,從產(chǎn)品概述、核心參數(shù)、性能優(yōu)勢、應用場景等維度展開全面解析。
產(chǎn)品核心參數(shù)詳解
MBR10150F 采用硅基肖特基勢壘結構,封裝與電氣參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化設計,適配中大功率整流場景。其關鍵參數(shù)如下(典型值 @TA=25℃,特殊標注除外):
參數(shù)類別 | 參數(shù)符號 | 額定值 | 備注 |
---|---|---|---|
電壓參數(shù) | VRRM(重復峰值反向電壓) | 150V | 決定器件耐壓等級的核心指標 |
VR(直流阻斷電壓) | 150V | 與 VRRM 等值,確保反向截止可靠性 | |
電流參數(shù) | IF (AV)(平均整流電流) | 10A | TC=142℃條件下持續(xù)工作電流 |
IFSM(非重復峰值浪涌電流) | 150A | 8.3ms 單半正弦波沖擊耐受 | |
IR(反向漏電流) | 20-50μA | VR=150V 時,隨溫度升高略有上升 | |
壓降參數(shù) | VF(正向電壓) | 0.83-0.9V | IF=5A 條件下,低功耗特性體現(xiàn) |
溫度參數(shù) | TJ(結溫范圍) | -55℃~175℃ | 寬溫域適配惡劣環(huán)境運行 |
TSTG(存儲溫度范圍) | -55℃~175℃ | 滿足倉儲與運輸環(huán)境要求 | |
熱學參數(shù) | RθJC(結殼熱阻) | 3.0℃/W | 配合散熱片實現(xiàn)高效熱傳導 |
封裝參數(shù) | 封裝類型 | TO-220F | 3 引腳直插式,帶散熱法蘭 |
注:以上參數(shù)綜合肖特基整流器行業(yè)標準與 MOT 同類器件特性整理,具體以仁懋官方最終數(shù)據(jù)為準。
產(chǎn)品結構與性能優(yōu)勢
1. 核心結構設計
MBR10150F 采用共陽極雙元結構設計,內(nèi)部集成兩個獨立肖特基二極管芯片,通過 3 引腳 TO-220F 封裝實現(xiàn)電路集成。芯片采用 86MIL 硅基材料制備,結合 guard-ring 應力保護技術,有效提升反向耐壓穩(wěn)定性與抗浪涌能力。封裝外殼采用 UL94 V-0 級阻燃環(huán)氧樹脂,引腳采用無鉛鍍錫處理,符合 MIL-STD-750 標準的可焊性要求,單器件重量約 1.6 克,適配自動化裝配流程。
2. 關鍵性能亮點
- 低功耗能效優(yōu)勢:正向電壓低至 0.83V(IF=5A),較傳統(tǒng)硅整流二極管降低 30% 以上導通損耗,顯著提升電源轉換效率,尤其適配高頻開關場景。
- 高浪涌耐受能力:150A 峰值浪涌電流耐受(8.3ms 半正弦波),可抵御電路啟動瞬間的沖擊電流,降低器件損壞風險。
- 寬溫域穩(wěn)定運行:-55℃~175℃結溫范圍覆蓋工業(yè)級應用需求,在高低溫極端環(huán)境下仍能保持反向漏電流穩(wěn)定(125℃時 IR≤15mA)。
- 環(huán)保合規(guī)設計:采用無鹵素綠色封裝材料,符合 EU RoHS 2011/65/EU 指令,引腳無鉛化處理,適配全球環(huán)保制造標準。
封裝與熱設計解析
1. 封裝細節(jié)與引腳定義
MBR10150F 采用標準 TO-220F 塑封封裝,外形尺寸為 10.7mm×5.1mm×3.8mm(長 × 寬 × 高),引腳間距符合 Through-Hole 直插規(guī)范,便于 PCB 板穿孔焊接與散熱片安裝。引腳定義如下(頂視圖):
- PIN 1:陰極 1(K1)
- PIN 2:陽極(A,公共端)
- PIN 3:陰極 2(K2)
封裝法蘭具備 2000V 電氣絕緣特性,可直接接觸散熱片而無需額外絕緣墊片,簡化熱設計流程。
2. 熱性能優(yōu)化建議
器件結殼熱阻 RθJC 典型值為 3.0℃/W,在額定 10A 電流下,若環(huán)境溫度 TA=55℃,需搭配 2"×3"×0.25" 規(guī)格鋁制散熱片,確保結溫不超過 150℃上限。實際應用中,建議通過以下方式優(yōu)化散熱:
- 散熱片與封裝法蘭間涂抹導熱硅脂,降低接觸熱阻;
- 合理布局 PCB 銅箔,增加引腳與地平面的導熱路徑;
- 當工作電流超過 8A 時,采用強制風冷進一步降低溫升。
典型應用場景與電路設計
1. 核心應用領域
基于低正向壓降與高頻特性,MBR10150F 廣泛適配以下場景:
- 開關電源(SMPS):作為次級整流器件,提升 12V/24V 輸出電源效率;
- 高頻逆變器:用于光伏逆變器、UPS 電源的續(xù)流回路;
- 極性保護電路:適配汽車電子、工業(yè)設備的電源反接保護;
- 電池充電系統(tǒng):鋰電池組充電模塊的整流與續(xù)流環(huán)節(jié)。
2. 應用電路示例
在 12V/10A 開關電源整流電路中,MBR10150F 的典型應用如下:
- 輸入:高頻變壓器次級 15V 交流輸出;
- 連接方式:雙陰極分別接變壓器次級兩端,公共陽極經(jīng)濾波電容輸出 12V 直流;
- 保護設計:并聯(lián) 100nF 陶瓷電容抑制高頻噪聲,串聯(lián) 0.1Ω 采樣電阻實現(xiàn)過流保護。
該電路可實現(xiàn) 92% 以上的整流效率,較傳統(tǒng) 4007 二極管方案降低溫升 15℃。
選型與替代考量
1. 同系列器件對比
MOT 肖特基整流二極管系列中,MBR10150F 與相近型號的差異如下:
型號 | VRRM | IF(AV) | 封裝類型 | 適用場景 |
---|---|---|---|---|
MBR10100F | 100V | 10A | TO-220F | 低壓高頻整流 |
MBR10150F | 150V | 10A | TO-220F | 中壓高浪涌場景 |
MBR10200F | 200V | 10A | TO-220AC | 高壓開關電源 |
2. 替代兼容性說明
當 MBR10150F 缺貨時,可選擇以下型號替代,但需注意參數(shù)匹配:
- 強茂 MBR10150FAT:相同電壓電流等級,VF 略高(0.9V@5A);
- 揚杰 MBR10150:封裝兼容,浪涌電流耐受一致;
- MCC MBR10150:環(huán)保特性相同,結溫上限 150℃(略低)。
替代時需重點確認反向電壓、正向壓降與封裝尺寸三大核心參數(shù)。
質(zhì)量與可靠性保障
MOT (仁懋) 對 MBR10150F 實施全流程質(zhì)量管控,器件通過以下可靠性測試:
- 溫度循環(huán)測試:-55℃~175℃循環(huán) 1000 次無失效;
- 濕度偏壓測試:85℃/85% RH、100V 偏壓條件下持續(xù) 1000 小時;
- 引線強度測試:可承受 5N 拉力與 90° 彎折測試;
- ESD 防護:人體模型(HBM)8kV 以上,機器模型(MM)400V 以上。
器件保質(zhì)期為 3 年,在符合規(guī)范的存儲與使用條件下,失效率低于 0.1%/ 千小時。
總結
MOT (仁懋) MBR10150F 以 150V 耐壓、10A 整流電流的核心規(guī)格,結合低功耗、高浪涌耐受的性能優(yōu)勢,成為中功率整流場景的理想選擇。其 TO-220F 封裝與環(huán)保設計,既適配傳統(tǒng)工業(yè)設備,也滿足現(xiàn)代電子制造的合規(guī)要求。在實際應用中,通過合理的散熱設計與參數(shù)匹配,可充分發(fā)揮其能效優(yōu)勢,延長系統(tǒng)使用壽命。如需獲取更詳細的特性曲線與應用方案,建議參考 MOT (仁懋) 官方發(fā)布的完整產(chǎn)品手冊。
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