STB13N60M2 产品概述
一、产品简介
STB13N60M2 是一款高压 N 沟道功率场效应管(MOSFET),适用于中高压开关应用。器件额定漏源耐压为 600V,连续漏极电流可达 11A,最大耗散功率 110W。器件采用 TO-263(D2PAK/TO-263-3)封装,便于表面贴装与散热管理,适合开关电源与离线电源设计。
二、主要参数
- 类型:N 沟道 MOSFET
- 漏源耐压 Vdss:600V
- 连续漏极电流 Id:11A
- 导通电阻 RDS(on):380 mΩ @ Vgs=10V, Id=5.5A
- 耗散功率 Pd:110W
- 阈值电压 Vgs(th):4V @ 250 μA
- 总栅极电荷 Qg:17 nC @ Vgs=10V
- 输入电容 Ciss:580 pF;输出电容 Coss:32 pF;反向传输电容 Crss:1.1 pF
- 工作温度范围:-55℃ ~ +150℃
- 封装:TO-263-3(表面贴装,大铜平面便于散热)
三、关键特性与设计要点
- 高耐压设计(600V)适合离线电源、功率因数校正(PFC)及高压开关应用。
- RDS(on) 在 Vgs=10V 时为 380 mΩ,需用足够的驱动电压(典型 10–12V)以确保低导通损耗;阈值 Vgs(th)=4V 表明该器件并非严格逻辑电平型,门极应避免直接由 3.3V 驱动。
- 栅极电荷 Qg=17 nC,表示中等栅极驱动需求;在高开关频率下,门极驱动能力与驱动损耗需重点考虑。
- Ciss/Crss 值表明 Miller 电容(Crss)较小,有利于减小电压翻转过程中的耦合,但仍需结合驱动速率选择合适的门阻与阻尼。
四、热管理与散热建议
- 标称耗散功率 110W 是在良好散热条件下的额定值,实际应用中需采用大铜箔、散热片或底部焊盘与散热垫结合,降低结到环境的热阻。
- 注意功耗计算:导通损耗约为 P_on ≈ I^2·RDS(on)(例如在 5.5A 时约 11.5W);开关损耗则受开关频率、栅极电荷与器件电压摆幅影响。实际温升会使 RDS(on) 增大,需留有余量。
五、驱动与开关建议
- 推荐门极驱动电压 10–12V,以获得标称 RDS(on) 与稳定的开关特性。
- 平均栅极驱动电流计算:I_gate_avg = Qg · f_sw(例如 f_sw=100kHz 时 I≈1.7 mA)。瞬时峰值电流与上、下沿时间相关:I_peak ≈ Qg / t_r(若 t_r=50 ns,则峰值约 0.34 A),因此驱动器须能提供短时脉冲电流。
- 通过合理选择栅极电阻可在 EMI 与开关损耗之间权衡,必要时增加米勒电阻或 RC 缓冲以抑制振铃与应力。
六、典型应用
- 开关电源(SMPS)、离线转换器与初级开关
- 功率因数校正(PFC)级
- LED 驱动与高压恒流源
- 高压开关、保护电路与断路控制(需配合合适的钳位/吸收电路)
七、可靠性与使用注意
- 封装为 TO-263-3,焊接时需保证良好热接触并避免过热;在 PCB 设计中为漏极大铜焊盘并加热沉铜层以降低热阻。
- 对于感性负载开关,推荐添加吸收电路或 TVS 以限制能量回灌;注意体二极管的恢复特性可能影响开关过渡期的损耗与 EMI。
- 在实际设计中建议参考器件完整数据表以获取温度系数、热阻、极限脉冲能力(SOA)及典型开关波形等详细信息。
总结:STB13N60M2 是一款面向中高压开关场合的通用型 N 沟道 MOSFET,结合合理的热设计与合适的门极驱动,可在多种离线电源与高压开关应用中实现稳定可靠的性能。