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FS20KMA-4A 发布时间 时间:2025/12/28 4:47:00 查看 阅读:13

FS20KMA-4A是一款由ONSEMI(安森美)公司生产的高压、高电流、快速恢复整流二极管模块,广泛应用于高功率开关电源、工业电机驱动、逆变器和不间断电源(UPS)等电力电子系统中。该器件采用先进的平面硅技术制造,具有优良的热稳定性和长期可靠性。FS20KMA-4A属于双单元共阴极配置的二极管模块,内部集成了两个独立的20A/1200V快速恢复二极管芯片,并联连接于同一散热底板上,便于安装与散热管理。其封装形式为全绝缘式TO-247-3L(也称为Mini-ISO或Isolated TO-247),具备良好的电气隔离性能,适用于需要安全隔离和高效散热的高电压应用场合。
  该器件的设计重点在于降低反向恢复损耗、提高浪涌电流承受能力以及优化动态开关特性。其快速恢复时间(trr)通常在几十纳秒量级,有助于减少高频工作下的开关损耗,提升整体系统效率。此外,FS20KMA-4A通过了严格的工业级认证标准,可在恶劣环境条件下稳定运行,是现代高效率、高密度电源系统中的关键元件之一。由于其出色的电气与热性能,它常被用于替代分立式二极管组合,在简化设计的同时提高系统的可靠性与可维护性。

参数

型号:FS20KMA-4A
  类型:双单元共阴极快速恢复整流二极管模块
  最大重复峰值反向电压(VRRM):1200V
  最大直流阻断电压(VR):1200V
  平均整流输出电流(IF(AV)):20A(每单元,Tc=85°C)
  峰值非重复浪涌电流(IFSM):300A(t=8.3ms,单半正弦波)
  正向压降(VF):1.65V(典型值),1.8V(最大值),@IF=20A, TJ=25°C
  反向漏电流(IR):5μA(最大值),@VR=1200V, TJ=25°C;100μA @ TJ=150°C
  反向恢复时间(trr):75ns(典型值),@IF=20A, dIF/dt=100A/μs, VR=50V
  结温范围(TJ):-40°C 至 +150°C
  存储温度范围(TSTG):-40°C 至 +150°C
  热阻(Rth(j-c)):1.2°C/W(每个单元)
  封装:TO-247-3L(带绝缘垫片)
  安装扭矩:0.6 N·m(推荐)

特性

FS20KMA-4A的核心特性之一是其高耐压能力和大电流承载能力,能够在高达1200V的反向电压下可靠工作,同时支持每单元20A的平均整流电流输出,非常适合用于三相桥式整流电路、有源钳位电路以及PFC(功率因数校正)升压二极管等应用场景。其采用的快速恢复硅芯片技术显著缩短了反向恢复时间(trr),典型值仅为75ns,这使得该器件在高频开关环境下表现出较低的开关损耗和电磁干扰(EMI)。更重要的是,它的软恢复特性能够有效抑制反向恢复过程中的电流尖峰和电压振荡,从而保护主开关器件(如IGBT或MOSFET)免受应力冲击,延长系统寿命。
  另一个重要特性是其优异的热性能与机械结构设计。TO-247-3L封装不仅提供了良好的电气隔离(绝缘电压可达2500Vrms/min),还允许直接将模块固定在散热器上而无需额外的绝缘垫片(若使用导热绝缘材料则更佳),大大提高了热传导效率。每个二极管单元的热阻仅为1.2°C/W,确保在高负载条件下热量能迅速从PN结传递到外壳,避免局部过热导致失效。此外,该模块内部引线采用高纯度铝丝键合工艺,增强了电流承载能力和抗热循环疲劳性能。
  FS20KMA-4A还具备出色的抗浪涌能力,能承受高达300A的非重复浪涌电流(8.3ms单半波),这对于应对电网波动、启动冲击或短路故障期间的瞬态过流至关重要。器件经过严格的老化筛选和可靠性测试,符合AEC-Q101和工业级质量标准,适合部署在风力发电、光伏逆变器、电焊机和大型UPS系统等严苛环境中。最后,其双单元共阴极拓扑结构特别适用于中心抽头整流或同步续流路径设计,减少了外部布线复杂度,提升了功率密度和系统集成度。

应用

FS20KMA-4A主要应用于各类高功率电力电子变换装置中,尤其是在需要高效、高可靠性的工业级电源系统中发挥着关键作用。常见应用包括:三相AC-DC整流模块,用于工业电机驱动器、变频器和伺服控制系统中的输入级整流环节;在有源功率因数校正(PFC)电路中作为升压二极管,配合Boost拓扑实现高效率能量转换并满足IEC 61000-3-2等谐波标准要求;在不间断电源(UPS)系统中用于电池充放电回路的防倒灌二极管以及逆变器侧的续流通路;还可用于感应加热设备、电镀电源、电焊机等大电流直流供电系统中进行能量回馈和反向电压抑制。
  此外,该器件也广泛用于新能源领域,例如太阳能光伏逆变器中的直流母线箝位与旁路保护,以及风力发电变流器中的制动单元续流二极管。由于其快速恢复特性和低正向导通压降,有助于提升整个系统的转换效率,尤其在轻载和中等负载条件下表现突出。在电动汽车充电基础设施中,FS20KMA-4A可用于车载OBC(车载充电机)或直流快充桩的辅助电源和预充电路中,提供稳定的整流功能。其高绝缘强度和紧凑封装也使其成为医疗电源、高端服务器电源和铁路牵引系统中理想的候选元件。总之,任何涉及高电压、大电流、高频开关操作的场景,都是FS20KMA-4A的适用领域。

替代型号

FF20U120DN1-F121
  FD20S120N
  FOD20S120F

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