时间:2025/12/26 18:39:20
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70HFR120是一款高性能的硅基氮化镓(GaN-on-Si)高电子迁移率晶体管(HEMT),专为高频、高效率的功率转换应用设计。该器件由Transphorm公司开发,采用先进的GaN技术制造,具备优异的开关特性与导通性能,适用于如服务器电源、电信整流器、工业电源以及可再生能源系统等对效率和功率密度要求较高的场合。70HFR120通过集成驱动电路和保护功能,实现简化的设计流程并提高系统可靠性。其封装形式为TO-247,便于在现有基于硅的功率模块中进行直接替换,同时支持更高的工作频率,从而减小磁性元件的尺寸与整体系统体积。作为一款增强型(e-mode)常关型GaN晶体管,它在栅极电压控制方面与传统MOSFET兼容,降低了用户在电路设计中的学习成本和技术门槛。此外,该器件还具备低反向恢复电荷(Qrr)和零反向恢复特性,显著减少了开关损耗,提升了系统能效,尤其在硬开关拓扑如图腾柱PFC中表现出色。
型号:70HFR120
类型:增强型GaN FET
材料:GaN-on-Si
封装:TO-247-4L
漏源电压(Vds):1200 V
连续漏极电流(Id):30 A
脉冲漏极电流(Id,脉冲):90 A
导通电阻(Rds(on)):70 mΩ
栅极阈值电压(Vth):4.5 V
最大栅源电压(Vgs):±20 V
输入电容(Ciss):4000 pF
输出电容(Coss):1200 pF
反向恢复电荷(Qrr):≈0 C
工作温度范围(Tj):-40°C 至 +150°C
热阻结到外壳(RθJC):0.5°C/W
70HFR120的核心优势在于其采用的增强型GaN HEMT结构,这使得它在正常状态下处于关闭状态,只有当栅极施加足够正电压时才会导通,这一特性极大地提高了系统的安全性与启动可靠性,避免了因误触发导致的短路风险。相较于传统的硅基MOSFET或IGBT,70HFR120具有更低的导通电阻与更优的开关速度,能够在100 kHz以上的高频条件下稳定运行,大幅降低磁性元件和电容的体积与重量,提升整个电源系统的功率密度。
该器件具备极低的寄生参数,特别是输出电容(Coss)和反馈电容(Crss)非常小,从而减少了开关过程中的能量损耗,并有效抑制了米勒效应引起的误导通问题。其近乎为零的反向恢复电荷(Qrr)是另一个关键优势,在桥式电路或同步整流应用中,可以彻底消除体二极管反向恢复带来的尖峰电流和电磁干扰(EMI),进一步提升系统效率并降低散热需求。
70HFR120集成了先进的片上驱动优化设计,支持快速且稳定的栅极充放电,确保在高频开关下仍能保持良好的波形完整性。其TO-247-4L封装提供了独立的开尔文源极(Kelvin Source)连接,将驱动回路与主功率回路分离,显著减小了共源电感对开关性能的影响,从而提升开关速度并减少振荡现象。这种四引脚配置特别适合用于高dv/dt和di/dt环境下的精确控制。
在可靠性方面,70HFR120经过严格的质量测试与长期老化验证,符合AEC-Q101标准的部分要求,并具备出色的抗雪崩能力和高温稳定性。器件内部还内置了多种保护机制,包括过温预警、短路保护响应等,配合外部控制器可构建高度可靠的电源系统。此外,其良好的热传导性能结合低功耗特性,使其在连续满载运行下也能维持较低的工作温度,延长使用寿命。
70HFR120广泛应用于各类高效能电力电子系统中,尤其是在需要高电压、高频率和高效率转换的场景中表现突出。典型应用包括数据中心服务器电源、通信基站用AC-DC整流器、光伏逆变器、车载充电机(OBC)、UPS不间断电源以及工业电机驱动等。由于其1200V的耐压能力,特别适合用于单相和三相图腾柱无桥PFC(Power Factor Correction)电路中,取代传统的硅基超级结MOSFET,实现更高的转换效率和更紧凑的系统设计。
在新能源汽车领域,70HFR120可用于车载充电机中的DC-DC变换级,支持双向能量流动,满足快充与能量回馈的需求。同时,其高频工作能力有助于减小变压器和滤波器的体积,提升整车电气系统的集成度。在可再生能源系统如太阳能逆变器中,该器件能够支持更高的MPPT跟踪精度和更低的待机损耗,提高整体发电效率。
此外,70HFR120也适用于高频LLC谐振转换器、半桥/全桥拓扑结构以及软开关ZVS/ZCS电路中,凭借其快速开关和低损耗特性,显著提升轻载和满载条件下的效率曲线。在工业自动化设备、医疗电源以及高端消费类电子产品供电模块中,该器件同样展现出卓越的性能优势,成为现代高效电源架构的关键组件之一。
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