Blog Perusahaan Tentang Infineon BSC500N20NS3G 200V OptiMOS TM 3 MOSFET transistor daya N-saluran

Infineon BSC500N20NS3G Transistor MOSFET daya N-channel OptiMOS™ 3 200V

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., sebagai pemasok terkemuka di industri komponen elektronik, secara konsisten menyediakan dan memasok kinerja tinggi Infineon BSC500N20NS3G transistor MOSFET daya N-channel OptiMOS™ 3 200V.

【Ikhtisar Produk dan Fitur Inti】

Transistor MOSFET BSC500N20NS3G OptiMOS™ 3 200V adalah teknologi tolok ukur canggih, ideal untuk penyearahan sinkron dalam sistem 48V, konverter DC-DC, catu daya tak terputus (UPS), dan inverter untuk penggerak motor DC.

Dalam hal parameter listrik inti, BSC500N20NS3G menampilkan tegangan tembus drain-source 200V (Vdss) dan kemampuan arus drain kontinu (Id) sebesar 24A, memposisikannya sebagai produk kelas tegangan menengah-tinggi dalam kategori MOSFET daya. Resistansi-on (RDS(on))-nya serendah 42mΩ (tipikal), memungkinkan kinerja yang sangat baik dalam hal kerugian konduksi. Perangkat ini mendukung tegangan gate-source (Vgs) sebesar ±20V, dengan tegangan ambang gate (Vgs(th)) sebesar 2V, sehingga cocok untuk berbagai desain rangkaian penggerak. Dalam hal kinerja switching, MOSFET ini menampilkan muatan gate (Qg) sebesar 20 nC dan muatan gate-drain yang sangat rendah (Qgd), dikombinasikan dengan waktu jatuh hanya 7 ns dan waktu naik 5 ns, memastikan kinerja switching yang efisien.

Dari perspektif kinerja termal, BSC500N20NS3G memiliki disipasi daya (Pd) hingga 96W dan rentang suhu pengoperasian yang luas (-55°C hingga +150°C), sehingga cocok untuk aplikasi dalam berbagai kondisi lingkungan. Paket TDSON-8 (juga dikenal sebagai PG-TDSON-8) yang digunakan dalam perangkat berukuran ringkas (5,9mm × 5,15mm × 1,27mm), tidak hanya menghemat ruang PCB tetapi juga mengoptimalkan kinerja termal. Format paket ini mendukung pemasangan permukaan (SMD/SMT), memfasilitasi produksi otomatis, sambil menawarkan beberapa opsi pengemasan seperti Cut Tape, MouseReel, dan Reel untuk memenuhi kebutuhan skala produksi yang berbeda.

Keunggulan inti dari teknologi OptiMOS™ 3 Infineon sepenuhnya ditunjukkan dalam BSC500N20NS3G:

RDS(on) terdepan di industri: Mencapai resistansi-on yang sangat rendah melalui struktur gate parit yang dioptimalkan

Qg dan Qgd terendah: Mengurangi kerugian penggerak dan meningkatkan potensi frekuensi switching

FOM (Figure of Merit) terbaik di kelas global: Metrik kinerja yang secara komprehensif mengevaluasi kerugian konduksi dan switching

Sesuai RoHS dan bebas halogen: Memenuhi persyaratan lingkungan, dengan peringkat sensitivitas kelembaban MSL Level 1

【Spesifikasi】

Polaritas transistor: N-channel

Jumlah saluran: 1 saluran

Vds - Tegangan tembus drain-source: 200 V

Id - Arus drain kontinu: 24 A

Rds On - Resistansi drain-source: 42 mΩ

Vgs - Tegangan gate-source: -20 V, +20 V

Vgs th - Tegangan ambang gate-source: 2 V

Qg - Muatan gate: 20 nC

Suhu pengoperasian minimum: -55°C

Suhu pengoperasian maksimum: +150°C

Pd - Disipasi daya: 96 W

Mode saluran: Mode peningkatan

Konfigurasi: Saluran tunggal

Waktu jatuh: 7 ns

Transkonduktansi maju - Nilai minimum: 19 S

Tinggi: 1,27 mm

Panjang: 5,9 mm

Jenis produk: MOSFET

Waktu naik: 5 ns

Waktu tunda turn-off tipikal: 28 ns

Waktu tunda turn-on tipikal: 14 ns

Lebar: 5,15 mm

Berat unit: 120,300 mg

【Keunggulan Teknis dan Analisis Kinerja】

Resistansi-on rendah dan efisiensi tinggi adalah fitur teknis paling menonjol dari BSC500N20NS3G. RDS(on) tipikal perangkat ini pada suhu sekitar 25°C hanya 42 mΩ, yang terdepan di kelas tegangan 200V MOSFET. Resistansi-on rendah secara langsung diterjemahkan ke kerugian konduksi yang lebih rendah, terutama dalam aplikasi arus tinggi. Misalnya, pada arus terukur 24A, kerugian konduksi hanya P = I² × R = 24² × 0,042 ≈ 24,2W, yang 15-20% lebih rendah daripada produk kompetitif yang sebanding. Efisiensi tinggi ini membuat BSC500N20NS3G sangat cocok untuk aplikasi mode operasi berkelanjutan, seperti penggerak motor dan sistem konversi daya.

Dalam hal kinerja switching, BSC500N20NS3G menunjukkan karakteristik dinamis yang luar biasa. Dengan total muatan gate (Qg) sebesar 20nC dan muatan gate-drain yang sangat rendah (Qgd), perangkat ini mencapai transisi switching yang cepat—waktu naik hanya 5ns dan waktu jatuh 7ns. Kecepatan switching yang cepat seperti itu secara signifikan mengurangi kerugian switching, terutama dalam aplikasi frekuensi tinggi. Dalam hal waktu tunda switching tipikal, tunda turn-on (td(on)) adalah 14ns, dan tunda turn-off (td(off)) adalah 28ns. Parameter-parameter ini secara kolektif memastikan bahwa perangkat dapat mempertahankan pengoperasian yang efisien bahkan pada frekuensi switching setinggi beberapa ratus kHz. Bagi para insinyur yang merancang penyearahan sinkron atau konverter DC-DC frekuensi tinggi, karakteristik ini berarti bahwa komponen magnetik dan kapasitor filter yang lebih kecil dapat digunakan, sehingga mengurangi ukuran dan biaya sistem.

Kemampuan manajemen termal adalah keunggulan utama lainnya dari BSC500N20NS3G. Perangkat ini menggunakan paket TDSON-8 yang dioptimalkan dengan jalur konduksi termal yang sangat baik. Bantalan drain area-luas di bagian bawah paket dapat langsung disolder ke PCB, menggunakan lapisan tembaga PCB sebagai heat sink untuk pembuangan panas yang efisien. Dalam aplikasi praktis, desain pengemasan ini secara signifikan mengurangi resistansi termal sambungan-ke-lingkungan (RθJA), memungkinkan perangkat untuk beroperasi pada suhu sekitar yang lebih tinggi atau menangani arus yang lebih besar. Dikombinasikan dengan rentang suhu pengoperasian yang luas -55°C hingga +150°C, BSC500N20NS3G sangat ideal untuk aplikasi lingkungan yang keras seperti peralatan otomatisasi industri dan sistem elektronik otomotif.

【Skenario Aplikasi Tipikal】

BSC500N20NS3G, dengan karakteristik listrik dan keandalannya yang sangat baik, telah menemukan aplikasi luas di berbagai bidang elektronika daya. Dari catu daya industri hingga sistem otomotif, dari peralatan komunikasi hingga elektronik konsumen, MOSFET daya OptiMOS™ 3 200V ini memberikan solusi yang efisien.

Aplikasi penyearahan sinkron adalah area aplikasi utama untuk BSC500N20NS3G. Dalam catu daya switching (SMPS) modern, khususnya adaptor daya AC-DC dan catu daya server, teknologi penyearahan sinkron telah menggantikan penyearahan dioda Schottky tradisional, secara signifikan meningkatkan efisiensi. Resistansi-on rendah BSC500N20NS3G (42mΩ) dan karakteristik dioda bodi yang cepat menjadikannya pilihan ideal untuk penyearahan sinkron sisi sekunder. Dalam desain aktual, MOSFET ini dapat digunakan bersama dengan IC kontrol seperti UCC24612 untuk mencapai efisiensi keseluruhan lebih dari 92% dalam catu daya output 12V/20A, yang mewakili peningkatan 3-5 poin persentase dibandingkan dengan skema penyearahan dioda. Untuk desain catu daya kepadatan tinggi, beberapa perangkat BSC500N20NS3G dapat digunakan secara paralel untuk memenuhi persyaratan arus tinggi sambil mempertahankan kenaikan suhu yang rendah.

Kontrol motor dalam sistem 48V-110V adalah area aplikasi utama lainnya. Dengan perkembangan otomatisasi industri, motor BLDC 48V semakin banyak digunakan dalam robot, AGV, dan perkakas listrik. Peringkat tegangan 200V BSC500N20NS3G memberikan margin tegangan yang cukup untuk sistem 48V, dan karakteristik switching-nya yang cepat mendukung frekuensi PWM tinggi (biasanya 50-100kHz), memungkinkan kontrol motor yang lebih halus dan riak torsi yang lebih rendah. Dalam penggerak motor brushless tiga fase tipikal, enam perangkat BSC500N20NS3G membentuk inverter jembatan penuh, yang, jika dipasangkan dengan penggerak gate seperti IR2106S, dapat menggerakkan beban motor hingga 2kW. Karakteristik Qg rendah MOSFET juga memungkinkan catu daya menggunakan rangkaian bootstrap sederhana, menyederhanakan desain catu daya terisolasi.

Di bidang konverter DC-DC terisolasi, BSC500N20NS3G berkinerja sangat baik. Konverter semacam itu banyak digunakan dalam peralatan telekomunikasi, sistem kontrol industri, dan perangkat medis, menyediakan isolasi listrik antara input dan output. Dalam topologi konverter resonansi LLC, karakteristik dioda bodi cepat dan kapasitansi output rendah (Coss) dari BSC500N20NS3G secara signifikan mengurangi kerugian switching, memungkinkan konverter untuk beroperasi pada frekuensi tinggi 200-400kHz, sehingga secara signifikan mengurangi ukuran transformator dan komponen filter. Untuk modul DC-DC terisolasi daya menengah mulai dari 100 hingga 300W, menggunakan MOSFET ini mencapai efisiensi puncak melebihi 94%, memenuhi persyaratan standar 80Plus Titanium.

Sistem catu daya tak terputus (UPS) juga mendapat manfaat dari kinerja tinggi BSC500N20NS3G. Tahap inverter dari sistem UPS online memerlukan sakelar daya yang efisien dan andal untuk memastikan pasokan daya AC yang bersih ke beban kritis selama pemadaman listrik. BSC500N20NS3G digunakan dalam lengan jembatan inverter dari sistem UPS 1-3kVA, dengan peringkat tegangan 200V yang cukup untuk menangani output AC 170Vpk, sementara resistansi-on rendahnya mengurangi kehilangan energi selama pengosongan baterai, memperpanjang waktu cadangan. Dibandingkan dengan solusi IGBT tradisional, inverter UPS yang menggunakan BSC500N20NS3G mencapai peningkatan efisiensi 2-3% sambil mengurangi persyaratan manajemen termal.

Aplikasi lainnya termasuk:

Ballast elektronik lampu HID: Memanfaatkan karakteristik switching cepat untuk penggerak frekuensi tinggi, menghilangkan kedipan yang terlihat

Penguat audio Kelas D: Mendukung frekuensi PWM tinggi, mengurangi THD dan meningkatkan kualitas audio

Catu daya pencahayaan LED: Digunakan dalam rangkaian penggerak arus konstan untuk meningkatkan efisiensi energi dan keandalan

Pengontrol sepeda listrik: Menyediakan konversi daya yang efisien dalam sistem 48V, memperpanjang waktu pakai baterai