應(yīng)用背景

在功率電子設(shè)備向小型化、高效化發(fā)展的當(dāng)下，合科泰TOLL4封裝是超結(jié)MOS管HKTS13N65，憑借超結(jié)工藝與TOLL4封裝的協(xié)同優(yōu)化，成為工業(yè)電源、新能源系統(tǒng)等領(lǐng)域提升功率密度的核心選擇。這款N溝道功率器件實(shí)現(xiàn)650伏耐壓與13安培連續(xù)電流的平衡，采用超結(jié)工藝讓VGS為10伏時(shí)的導(dǎo)通電阻低至300毫歐，比傳統(tǒng)平面MOS管顯著降低導(dǎo)通損耗。

超結(jié)工藝與TOLL4封裝的協(xié)同優(yōu)勢(shì)

HKTS13N65的核心價(jià)值來(lái)自技術(shù)融合。超結(jié)結(jié)構(gòu)通過(guò)P型柱與N型漂移區(qū)交替排列，在高壓環(huán)境下有效降低導(dǎo)通損耗，100攝氏度結(jié)溫時(shí)仍能保持8安培持續(xù)電流輸出，120毫焦的雪崩能量為光伏逆變器等高壓場(chǎng)景提供安全保障。TOLL4封裝重新設(shè)計(jì)物理形態(tài)，無(wú)引腳表面貼裝支持自動(dòng)化生產(chǎn)，頂部散熱結(jié)構(gòu)與開爾文源極設(shè)計(jì)帶來(lái)差異化優(yōu)勢(shì)。實(shí)測(cè)顯示，這款封裝的寄生電感僅5納亨，能有效抑制開關(guān)噪聲，支持600千赫茲開關(guān)頻率，比傳統(tǒng)封裝大幅提升;開爾文源極將柵極驅(qū)動(dòng)與主功率回路分開，開關(guān)損耗大幅降低，在LLC諧振電路中能讓系統(tǒng)效率明顯提升。

覆蓋高功率密度場(chǎng)景的應(yīng)用適配

在快充電源領(lǐng)域，20瓦PD快充方案中，HKTS13N65的2.0毫米厚度配合600千赫茲開關(guān)頻率，讓產(chǎn)品厚度控制在18毫米以內(nèi)，效率保持較高水平;30分鐘滿負(fù)載循環(huán)中，外殼溫度穩(wěn)定在58攝氏度，比傳統(tǒng)方案明顯降低，契合快充領(lǐng)域功率與體驗(yàn)平衡的趨勢(shì)。

在光伏逆變器領(lǐng)域，組串式逆變器的Boost電路里，HKTS13N65的-55攝氏度至150攝氏度寬結(jié)溫范圍確保-30攝氏度低溫啟動(dòng)時(shí)性能不衰減，120毫焦的雪崩能量能承受電網(wǎng)故障時(shí)的電壓尖峰，為系統(tǒng)提供可靠保障。

在UPS系統(tǒng)領(lǐng)域，10千伏安UPS的雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器中，HKTS13N65的100納秒開關(guān)速度讓轉(zhuǎn)換效率保持較高水平，比IGBT方案明顯提升;低電感特性讓EMI輻射明顯降低，輕松通過(guò)EN55022ClassB標(biāo)準(zhǔn)，滿足嚴(yán)格的電磁兼容要求。

在工業(yè)開關(guān)電源領(lǐng)域，TOLL4封裝支持的雙面PCB布局，讓功率回路面積明顯減少，特別適合多相電源的高密度設(shè)計(jì)，幫工程師實(shí)現(xiàn)更緊湊的產(chǎn)品形態(tài)。

工程實(shí)踐的關(guān)鍵指南

散熱焊盤設(shè)計(jì)遵循銅箔最大化原則，散熱焊盤面積不小于封裝尺寸的一點(diǎn)五倍，推薦使用2盎司銅厚，布置1毫米間距的0.3毫米過(guò)孔陣列，過(guò)孔需做金屬化處理，孔壁銅厚不低于25微米，這樣能有效降低熱阻，10瓦功耗下結(jié)溫明顯下降。

功率回路布局核心是縮小高頻環(huán)路面積，輸入電容、MOS管與變壓器初級(jí)組成的回路要控制在2平方厘米以內(nèi)，采用田字形對(duì)稱布線讓電流均勻分布，能有效降低開關(guān)損耗和EMI峰值;柵極驅(qū)動(dòng)走線需遠(yuǎn)離功率路徑，長(zhǎng)度不超過(guò)5毫米。

柵極驅(qū)動(dòng)優(yōu)化需正確實(shí)施開爾文連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接連接至源極Sense引腳，避免與主功率回路共用路徑;推薦使用2.2歐姆柵極電阻抑制振蕩，高頻應(yīng)用可并聯(lián)100皮法電容優(yōu)化開關(guān)速度，這種配置能讓硬開關(guān)條件下的電壓過(guò)沖明顯降低，顯著提升可靠性。

安規(guī)設(shè)計(jì)需滿足650伏電壓等級(jí)的爬電距離要求，初級(jí)與次級(jí)間距離不小于2.5毫米，建議采用開槽隔離增強(qiáng)安全性;PCB優(yōu)先選擇FR-4基材，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不低于170攝氏度，濕熱環(huán)境下可使用鋁基板，進(jìn)一步降低熱阻。

結(jié)語(yǔ)

TOLL4封裝的發(fā)展與新能源、工業(yè)4.0趨勢(shì)深度契合，未來(lái)在快充、光伏、儲(chǔ)能等領(lǐng)域應(yīng)用會(huì)更廣泛。HKTS13N65不是簡(jiǎn)單的一款MOS管，而是一套完整的功率密度解決方案，幫助工程師在功率電子小型化、高效化的趨勢(shì)中突破設(shè)計(jì)限制，實(shí)現(xiàn)更可靠、更緊湊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。合科泰始終以技術(shù)創(chuàng)新為核心，為客戶提供適配產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的功率器件，助力行業(yè)升級(jí)。

公司介紹

合科泰成立于1992年,是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售一體化的專業(yè)元器件高新技術(shù)及專精特新企業(yè)。專注提供高性價(jià)比的元器件供應(yīng)與定制服務(wù)，滿足企業(yè)研發(fā)需求。

產(chǎn)品供應(yīng)品類：全面覆蓋分立器件及貼片電阻等被動(dòng)元件，主要有MOSFET、TVS、肖特基、穩(wěn)壓管、快恢復(fù)、橋堆、二極管、三極管、電阻、電容。

兩大智能生產(chǎn)制造中心：華南和西南制造中心(惠州7.5萬(wàn)㎡+南充3.5萬(wàn)㎡)配備共3000多臺(tái)先進(jìn)設(shè)備及檢測(cè)儀器;2024年新增3家半導(dǎo)體材料子公司，從源頭把控產(chǎn)能與交付效率。

提供封裝測(cè)試OEM代工：支持樣品定制與小批量試產(chǎn)，配合100多項(xiàng)專利技術(shù)與ISO9001、IATF16949認(rèn)證體系，讓“品質(zhì)優(yōu)先”貫穿從研發(fā)到交付的每一環(huán)。

合科泰在始終以“客戶至上、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”為核心，為企業(yè)提供穩(wěn)定可靠的元件。