TK6A80E,S4X(S) 产品概述
一、产品简介
TK6A80E,S4X(S) 为东芝(TOSHIBA)出品的一款高压N沟道功率MOSFET,单只器件额定漏源电压Vdss=800V,连续漏极电流Id=6A,是面向高压开关应用的半导体器件。其在VGS=10V条件下的导通电阻RDS(on)=1.7Ω,适合高压、低至中等电流的开关场合。封装采用TO-220FP-3(TO-220SIS)通孔结构,便于插装与散热处理。
二、主要电气参数与特性
- 漏源电压(Vdss):800V,适用于离线电源与高压换流场景。
- 连续漏极电流(Id):6A,满足中小功率转换需求。
- 导通电阻(RDS(on)):1.7Ω(VGS=10V),在导通损耗方面对比低压MOSFET并不占优,需要在系统热预算中考虑较高的导通热耗。
- 阈值电压(Vgs(th)):约4V@0.6mA,建议驱动电压采用10V以降低RDS(on)。
- 总栅极电荷(Qg):32nC@10V,输入电容(Ciss)约1.35nF,反向传输电容(Crss)约10pF,表明开关转换时栅极能量需求较大,对驱动器能力有一定要求。
- 功耗(Pd):18W(无散热条件),实际散热需搭配散热片或良好PCB散热设计。
- 工作温度范围:-55℃ ~ +150℃,适应宽温区工业环境。
三、典型应用场景
- 离线开关电源(如反激式/正激式小功率转换器)主开关管;
- 高频高压灯具电源、LED驱动器;
- 开关式继电器替代、烧录/测试设备中的高压开关;
- 需要承受高电压关断但电流不大的情形。
由于RDS(on)相对较高,器件更适合以开关工作为主而不是长时间线性导通。
四、驱动与开关设计要点
- 驱动电压:基于规格在10V测得的RDS(on),推荐使用10V门极驱动以取得低导通阻抗;避免超过器件额定Vgs(参照厂商完整手册)。
- 栅极驱动器:Qg=32nC 意味着需要有足够峰值电流能力的驱动器或在驱动路径中配置合适的栅极电阻以控制dv/dt与振铃。
- 开关抑制:考虑Crss与大电压,应在设计中加入吸收网络(RC、RCD)或缓冲器(TVS)以抑制过冲和回灌。
- 散热管理:Pd=18W标称需良好散热,建议在中高占空比或持续开关时配合散热片或PCB铜厚散热,关注结温上升对RDS(on)与可靠性的影响。
五、封装与安装注意
TO-220FP-3(TO-220SIS)通孔封装便于安装和更换,金属散热片或机箱接触面可用来提高散热效率。安装时注意:
- 引脚排列与散热片电气连通性(一般栅极-漏极-源的排列需核对数据手册);
- 绝缘垫与硅脂选择,若需电气隔离应使用绝缘垫层并保证热阻最小;
- ESD防护:MOSFET对静电敏感,装配与调试时做好静电防护措施。
六、选型与替代建议
若系统对效率和导通损耗要求较高,可考虑选用RDS(on)更低的高压MOSFET或采用SiC/GaN器件以降低开关与导通损耗;若工作频率很高,则需关注Qg和Ciss带来的驱动能耗。基于TK6A80E,S4X(S)的参数,它在成本敏感且承受高压但电流适中的设计中具有竞争力。
总结:TK6A80E,S4X(S)是一款定位明确的800V高压N沟道功率MOSFET,适合高压开关场合。设计时需重点考虑栅极驱动能力、开关抑制与充分的散热方案,以确保器件在目标应用中发挥稳定可靠的性能。