FS10UM-10是一款高性能的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)模块,通常用于高功率开关应用。该器件采用先进的沟槽型场截止技术,具备低导通电阻、快速开关速度以及优异的热稳定性。FS10UM-10属于富士电机(Fuji Electric)生产的UFDR(Ultra Fast Recovery Diode with MOSFET)系列的一部分,集成了超快恢复二极管与MOSFET,适用于需要高效能和高频率操作的电源转换系统。该模块封装紧凑,具有良好的散热性能和可靠性,广泛应用于工业电机驱动、逆变器、不间断电源(UPS)、太阳能逆变器以及其他中等功率电力电子设备中。由于其集成化设计,能够有效减少外围元件数量,提高系统整体效率并降低电磁干扰(EMI)。
该器件的工作电压等级为1000V,最大连续漏极电流可达10A,在高温环境下仍能保持稳定性能。FS10UM-10特别优化了开关损耗与导通损耗之间的平衡,使其在高频PWM控制下表现出色。此外,内置的超快恢复二极管具有极短的反向恢复时间(trr),显著降低了换流过程中的能量损耗和电压尖峰,提升了系统的能效和安全性。
型号:FS10UM-10
制造商:Fuji Electric
器件类型:MOSFET模块(含集成超快恢复二极管)
最大漏源电压(VDS):1000 V
最大栅源电压(VGS):±30 V
最大连续漏极电流(ID):10 A
最大脉冲漏极电流(IDM):40 A
导通电阻(RDS(on)):典型值 1.0 Ω @ VGS = 15V
阈值电压(VGS(th)):4.0 ~ 6.0 V
输入电容(Ciss):约 1100 pF @ VDS=25V
输出电容(Coss):约 200 pF @ VDS=25V
反向恢复时间(trr):≤ 75 ns
工作结温范围(Tj):-40 °C 至 +150 °C
存储温度范围(Tstg):-40 °C 至 +150 °C
封装形式:Mini Single(小型单管模块)
安装方式:螺栓式或焊接底板
隔离耐压:2500 VAC / 分钟
FS10UM-10的核心优势在于其采用了富士电机独有的沟槽型场截止MOSFET技术和超快恢复二极管(UFDR)集成方案,实现了卓越的动态与静态性能平衡。首先,在导通特性方面,该器件的典型导通电阻仅为1.0Ω,这在1000V高压MOSFET中属于较低水平,有助于减少大电流下的I2R损耗,从而提升系统效率并降低散热需求。同时,该MOSFET的阈值电压范围设定在4.0V至6.0V之间,确保了与标准逻辑电平驱动电路的良好兼容性,并避免误触发问题。
其次,在开关特性上,FS10UM-10展现出极快的开关速度和极低的开关损耗。得益于优化的芯片结构和低寄生参数设计,其输入电容(Ciss)约为1100pF,输出电容(Coss)约为200pF,使得在高频PWM应用中所需的驱动功率较小,且开关过渡过程更加迅速和平滑。更重要的是,集成的超快恢复二极管具有非常短的反向恢复时间(trr ≤ 75ns),极大抑制了反向恢复电流尖峰和由此引发的电压振荡,减少了电磁干扰(EMI)和功率损耗,这对于桥式拓扑(如半桥、全桥)中的换流过程至关重要。
热性能方面,FS10UM-10采用高导热陶瓷基板和优良的内部连接工艺,保证了从芯片到外壳的高效热传导路径。其最大工作结温可达+150°C,支持在严苛工业环境中长期运行。模块封装具备良好的电气隔离能力(2500VAC/分钟),增强了系统的安全性和抗干扰能力。此外,该器件还具备较强的雪崩耐受能力和短路过载保护潜力,适合在非理想工况下提供一定的鲁棒性。整体来看,FS10UM-10通过高度集成、优化的电气特性和可靠的封装技术,为中高功率电源系统提供了高效、紧凑且稳定的解决方案。
FS10UM-10主要应用于各类需要高压、高频开关操作的电力电子变换系统中。一个典型的应用场景是工业用变频器和伺服驱动器中的功率级电路,作为DC-AC逆变单元的核心开关元件,负责将直流母线电压转换为可调频率和幅值的交流输出以驱动电机。由于其具备快速开关能力和低导通损耗,能够在高PWM频率下实现精确的电流控制,同时保持较高的整体能效。
在太阳能光伏逆变器领域,FS10UM-10常被用于单相或小功率三相并网逆变器的主开关模块。它不仅能够承受来自光伏阵列的高直流输入电压(通常在600~1000V范围内),还能通过高效的能量转换将直流电馈入电网。其集成的超快恢复二极管在无功回馈和死区时间内起到关键作用,有效防止反向电流冲击,提升系统稳定性。
此外,该器件也广泛用于不间断电源(UPS)系统中,尤其是在在线式UPS的逆变和整流环节。在这些应用中,电源必须持续稳定地提供高质量正弦波输出,FS10UM-10凭借其优异的动态响应和低失真特性,有助于实现干净的输出波形。
其他潜在应用包括感应加热设备、电焊机电源、高频DC-DC转换器以及各种开关模式电源(SMPS)拓扑,例如LLC谐振变换器或有源钳位反激电路。由于其模块化设计便于安装和散热管理,因此特别适合中小批量生产的产品开发和原型验证平台使用。
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