SUM110N10-09-E3 产品概述

一、产品简介

SUM110N10-09-E3 是 VISHAY（威世）出品的一款表面贴装功率 MOSFET（N沟道），额定漏源电压 100 V，导通电阻仅 9.5 mΩ（VGS=10 V）。器件采用 TO-263-3（D2PAK）封装，适合高电流、高能量密度的开关应用，工作结温范围宽（-55 ℃ 至 +175 ℃），适用于工业级和汽车级受控温环境。

二、主要参数一览

• 类型：N沟道功率 MOSFET
• Vdss（漏源电压）：100 V
• RDS(on)（导通电阻）：9.5 mΩ @ VGS = 10 V
• 连续漏极电流 Id：110 A
• 耗散功率 Pd：375 W（在规定的散热条件下）
• VGS(th)（阈值电压）：4 V
• 总栅极电荷 Qg：110 nC @ 10 V
• 输入电容 Ciss：6.7 nF
• 输出电容 Coss：750 pF
• 反向传输电容 Crss：280 pF
• 工作温度：-55 ℃ ~ +175 ℃
• 封装：TO-263-3（表面贴装）

三、特性亮点与工程意义

• 低导通电阻：9.5 mΩ 在高电流工况下能显著降低导通损耗，例如在 50 A 时 Pcond ≈ 23.8 W，在 100 A 时 Pcond ≈ 95 W（P = I^2·R）。结合合适散热，这使其非常适合高电流开关或同步整流应用。
• 中等栅极电荷（110 nC）：栅极电荷较大，快速切换时需要较强的驱动能力。以 10 V 驱动时，单次栅能量约 E = 0.5·Qg·V ≈ 550 nJ；在 100 kHz 下栅驱耗约 55 mW。若期望极短上升/下降时间（如 20 ns），瞬态峰值电流可达到 Qg/td ≈ 5.5 A，因此应选用能提供相应瞬态电流的驱动器并配合合适的栅阻。
• Coss/Crss 对开关损耗与过冲影响明显：750 pF 的输出电容与 280 pF 的反向传输电容决定了开关能耗和 dv/dt 相关行为，设计中需关注回路电感、消除振荡和加速/减速策略（栅阻、RC 吸收或缓冲电路）。

四、典型应用场景

• 高功率 DC–DC 转换器、点对点转换器和半桥/全桥拓扑
• 同步整流与低压侧开关（工业电源、服务器电源）
• 电机驱动与逆变器（需匹配电压等级）
• PFC 前端、开关电源与功率模块

五、散热与驱动建议

• TO-263-3 为可焊接的大铜面散热封装，但要达到 Pd 指定值需良好铜箔面积与热铜通孔（多孔 PCBA + 散热片或散热基板）。建议在 PCB 上预留大面积散热层并采用多通孔导热至反面散热层。
• 驱动：优先使用能提供数安培瞬态电流的栅极驱动器；通过选择适中栅阻（10–47 Ω）在开关速度与 EMI 间取舍。对高频应用可考虑软开关或能量回收方案以减少开关损耗。
• 保护：建议并联合适的吸收/箝位电路以防止过电压和能量回灌，并评估 SOA 与重复能量承受能力。

六、封装与可靠性要点

• TO-263-3（D2PAK）便于表面贴装自动化与后续热管理，焊盘设计应按厂商推荐，确保低热阻与低寄生电感。
• 工作温度高达 175 ℃，但长期可靠性依赖于结温控制与热循环应力管理，建议在高温环境下额外降额设计。

七、选型与替代建议

• 若需要更低的 RDS(on) 或更高电流能力，考虑同系列或更大芯片封装的器件；若希望减小栅极驱动难度，可寻找 Qg 更小、VGS(th) 更低的 MOSFET。
• 在设计初期，务必基于实际工作电流、开关频率和散热条件做热仿真与损耗估算，确保器件工作在安全 SOA 范围内。

总结：SUM110N10-09-E3 提供了在 100 V 等级下优秀的导通性能与工业级温度耐受性，适合高功率、高密度应用。但由于较高的栅极电荷和开关相关电容，需在驱动与热管理上投入相应设计工作，才能发挥其最佳性能。