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5N50K 发布时间 时间:2025/12/27 8:15:28 查看 阅读:8

5N50K是一款由Power Integration(PI)公司生产的高电压离线式开关功率MOSFET,属于其高压功率晶体管产品线中的一员。该器件主要用于开关电源(SMPS)设计中,特别是在反激式转换器拓扑结构中表现出色。5N50K中的“5N”代表其系列标识,而“50”通常表示其漏源击穿电压为500V,K可能表示其封装类型或特定的性能等级。该MOSFET集成了多种保护功能和优化特性,旨在提高电源系统的效率、可靠性和安全性。它适用于多种工业、消费类和通信类电源应用,尤其是在对空间紧凑性、能效要求较高以及需要简化热管理设计的场合。由于其内置了快速开关能力和良好的热稳定性,5N50K能够在高频工作条件下保持较低的开关损耗和导通损耗,从而提升整体系统效率。此外,该器件在制造工艺上采用了先进的平面DMOS技术,确保了优异的电气性能和长期可靠性。

参数

类型:N沟道MOSFET
  最大漏源电压(Vds):500V
  最大漏极电流(Id):5A(连续)
  导通电阻(Rds(on)):典型值1.2Ω(@ Vgs=10V)
  栅极阈值电压(Vgs(th)):2V ~ 4V
  最大功耗(Pd):50W(带散热器)
  工作结温范围(Tj):-55°C 至 +150°C
  封装形式:TO-220F 或 TO-220FP
  输入电容(Ciss):约1100pF
  输出电容(Coss):约200pF
  反向恢复时间(trr):快速恢复特性
  雪崩能量额定值:具备一定耐受能力

特性

5N50K具备多项关键特性,使其成为中等功率开关电源设计中的理想选择。首先,其500V的高击穿电压允许其在通用交流输入范围(85VAC至265VAC)下安全运行,适用于全球范围内的电网电压标准。这一特性对于反激式变换器尤其重要,因为在断续导通模式(DCM)或临界导通模式(BCM)下,变压器反射电压叠加在输入整流后的直流母线上,可能导致瞬态电压超过400V,因此500V的裕量提供了必要的安全余量。
  其次,该器件具有较低的导通电阻(Rds(on)),通常在1.2Ω左右,这显著降低了导通期间的I2R损耗,有助于提高电源的整体效率并减少发热。同时,低Rds(on)也意味着在相同负载条件下可以使用更小尺寸的散热器,有利于实现紧凑型电源设计。此外,5N50K优化了栅极电荷(Qg)和输出电荷(Qoss),使得在高频开关操作下(如65kHz或更高)仍能保持较低的开关损耗,进一步提升了轻载和满载条件下的能效表现。
  第三,该MOSFET采用坚固的平面DMOS工艺制造,具备良好的热稳定性和抗雪崩能力。这意味着在异常工况下(如负载突变或短路),器件能够承受一定的过压和过流冲击而不立即失效,提高了系统的鲁棒性。其工作结温高达+150°C,配合有效的散热设计,可在高温环境下长期稳定运行。
  最后,5N50K通常与PI公司的集成控制器IC(如TOPSwitch或InnoSwitch系列)配合使用,形成完整的电源解决方案。尽管5N50K本身是分立器件,但其电气特性与这些控制器高度匹配,便于实现高性能、高可靠性的隔离式电源设计。其TO-220封装形式易于安装和焊接,并支持通过散热片进行有效热传导,适合自动化生产和维修更换。

应用

5N50K广泛应用于多种中低功率开关电源系统中,尤其适用于需要高效率、高可靠性和紧凑设计的场景。一个典型的应用是作为反激式开关电源中的主功率开关管,用于将整流后的高压直流电转换为高频脉冲,再通过变压器隔离降压后输出稳定的低压直流电。这类电源常见于家电产品(如电视、机顶盒、路由器)、办公设备(如打印机、扫描仪)以及小型工业控制设备中。
  在适配器和充电器领域,5N50K可用于设计输出功率在30W至75W之间的AC-DC电源适配器,例如笔记本电脑外置电源、LED照明驱动电源或电动工具充电器。由于其具备良好的动态响应能力和热稳定性,能够在不同负载条件下维持高效运行,满足能源之星或欧盟CoC等能效标准要求。
  此外,该器件也可用于辅助电源(Auxiliary Supply)设计,在大功率电源系统中为控制电路提供独立的低压供电。在这种应用中,5N50K构成的小型反激电路可以从主母线取电,生成+5V、+12V或+15V的偏置电压,确保控制系统在主负载关闭时仍能正常工作。
  在工业自动化和通信设备中,5N50K被用于构建隔离式DC-DC转换器的初级侧开关,配合光耦或数字隔离器实现反馈控制。其高耐压特性使其能够适应宽输入电压范围的应用,例如在48V通信系统或24V工业总线供电环境中作为前级DC-DC模块的核心元件。
  另外,由于其具备一定的抗浪涌和抗干扰能力,5N50K也可用于电磁兼容性(EMC)要求较高的场合。通过合理布局PCB和优化驱动电路,可以有效抑制开关噪声传播,满足FCC Class B或CISPR 22等辐射发射限值要求。因此,它不仅是一个简单的功率开关,更是构建安全、合规、高效电源系统的关键组件之一。

替代型号

STP5NK50Z
  FQP5N50
  KSP5N50

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