【应用】导通电阻低至8.5mΩ的功率MOSFET P40F10SN如何适用于地铁屏蔽门150W直流无刷电机逆变设计？

时间： 2018-11-22 来源：世强

技术问答

地铁屏蔽门门机驱动控制器通常选用BLDC直流无刷电机方案，而BLDC直流无刷电机功率一般选择150W，为实现低成本、高安全性性设计，其逆变单元一般需要至少72V/30A的分立MOSFET做三相逆变，此功率MOSFET实际选型参数主要考量如下：

1、小尺寸插件式封装，占PCB板空间面积小；

2、低的导通电阻R_（DS）ON，越小越好；

3、快速开关能力；

4、低的总栅极电荷Q_g，可有效降低高速开关状态下的开关损耗；

5、低反向传输电容C_rss，有效抑制开关噪声，改善V_ge波形振铃；

6、宽的工作温度范围。

针对如上设计考量，本文推荐一款SHINDENGEN（新电元）推出的采用绝缘封装的功率MOSFET P40F10SN 100V/40A做直流无刷电机逆变设计，为FTO-220AG（3pin）封装，其实物图和尺寸图参考如下图1所示。

图1：Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN实物图和尺寸图

Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN最大漏源电压V_DSS为100V，连续漏极电流I_D为40A，可承受峰值脉冲电流I_DP达160A，额定功耗44W，单脉冲雪崩能量68mJ，绝缘耐压能力2kV，沟道温度150℃，存储温度-55℃~150℃，具体的最大额定参数参考如下图2所示。

图2：Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN最大额定参数

Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN具有出色的低导通电阻特性，典型值仅8.5mΩ，结壳热阻θjc最大2.84℃/W（=（150℃-25℃）/44W），总栅极电荷Q_g典型值仅为92nC，可有效降低高速开关状态下的开关损耗，反向传输电容C_rss典型值为205pF，低的电容特性可以有效抑制开关噪声，改善V_ge波形振铃，避免关断期间因栅极振动过大出现误导通现象，具体的典型电性参数参考如下图3所示。

图3：Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN典型电性参数

最后，总结下Shindengen（新电元）功率MOSFET P40F10SN器件优势：

1、高达40A连续漏极直流电流和160A最大峰值脉冲电流；

2、8.5mΩ Typ更低的导通电阻，使自身发热及自身功耗较少，可降低电路的损耗；

3、器件的总开启时间为34ns，关闭时间为114ns，具有快速开关能力，可满足用户针对高速开关的需求；

4、92nC Typ总栅极电荷Q_g，可有效降低高速开关状态下的开关损耗；

5、205pF Typ反向传输电容C_rss，低的电容特性可以有效抑制开关噪声，改善V_ge波形振铃，避免关断期间因栅极振动过大出现误导通现象；

6、pin-pin兼容Infineon公司的IRF540ZPBF，成本降低10%；

如果您感兴趣记得收藏和点赞哦，感谢！有问题可以留言或到技术难题版块提问哦。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由honglei提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【应用】深鸿盛电子BLDC电机解决方案，采用小Pitch、高功率密度设计，实现更好的Rdson、导热性能

深鸿盛电子的电机解决方案，主要采用小Pitch、高功率密度设计，采用铝带和CLIP BOND封装工艺，从而能获得更好的Rdson以及更好的导热性能。已大批量生产，内阻低于1毫欧的30、40V系列，用于电动工具市场。

应用方案发布时间 : 2022-12-03

【应用】功率MOSFET P105LF4QNK助力车载EPS设计，符合AEC-Q101

本文主要介绍Shindengen的功率MOSFET P105LF4QNKE在汽车EPS系统的应用，采用HSON-8小尺寸封装（5mm x 6mm），节省PCB空间；具有更低的导通电阻，导通损耗小且自身发热少；沟道温度允许值高达175℃。

应用方案发布时间 : 2022-03-18

【应用】新电元低损耗功率MOSFET P126FP10SNK，提高叉车/施工设备能源利用效率

随着科技的发展，工地施工当中越来越多的可见新型高科技设备，叉车就是其中之一，它能更快、更高效的搬运货物。在本方案中，叉车/施工设备的电机驱动部分，推荐Shindengen（新电元）的P126FP10SNK功率MOSFET，具有低功耗、快响应速度、小封装等优势，为叉车/施工设备提供解决方案，具有巨大的市场前景。【世强硬创沙龙2019】

应用方案发布时间 : 2019-03-25

直流无刷电机驱动电路MOSFET应用

由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等优点，已经在各领域中得到了广泛应用。其内部电子绕组可看作一个电感线圈。如图1所示内部结构及电流波形，通过不断改变定子绕组中的电流方向，从而改变电磁铁的磁性，使得电机连续旋转。因此需要设计一个驱动电路，改变定子绕组中的电流方向才能使得转子旋转，常用驱动电路为三相全桥逆变电路。

设计经验发布时间 : 2024-08-19

HI-SEMICON 产品电机行业分享

型号- SGX10HR10T,SGM066R5T,SGM105R0T,SFN3009T,SGM031R7T,SGP104R5T,SFN3003T,MUR1660T,SGM109R5T,SFN3002PT,SFN3003PT,SFD6003PT,SGM041R8T,SFP6008T,SCX65R380C,SFD6005PT,SGM042R1T,SFN4006T5,SGP105R5T,SCF65R640C,MUR1560T,SCF65R540T,SGM107R7T,SC3D08060A,SFS4010T,SGM031R1T,SFDP12N65,SCF65R240C,SFN4009T,SFM3012T,SGM041R3T

数据手册 - HI-SEMICON - 2023/8/21 PDF 中文下载

【产品】使机器尺寸减小40%的耐高压功率MOSFETMG020201，最大反向电压可达600V

MG020201是新电元推出的一款耐高压功率MOSFET，其最大反向电压可达600V，可满足高电压的工作环境。同时平均正向电流为30A，可满足大功率电路的设计应用。

新产品发布时间 : 2018-01-15

【产品】汽车级功率MOSFET P140LF4QNK、P105LF4QNK，适合车载水泵、EPS和辅助电机等应用

P140LF4QNK、P105LF4QNK是ShinDengen推出的沟槽型功率MOSFET，体积小重量轻，符合AEC-Q101标准和ISO/TS16949标准，最大漏-源电压均为40V，最大漏极直流电流分别为140A和105A，适合车载水泵、EPS和辅助电机等应用。【世强硬创沙龙2019】

新产品发布时间 : 2018-12-30

【方案】汽车水泵控制器优选元器件方案

描述- 本方案采用Silicon Labs的高性价比8位MCU EFM8BB10、圣邦微的运算放大器、Laird导热材料等实现直流无刷电机的控制。其中EFM8BB10单片机集成了驱动直流无刷电机的PWM、ADC、比较器等功能，最小封装只有3*3mm QFN20，可以满足汽车水泵小体积的控制需求。

型号- HXE,CR2350,EFM8BB10,BVT-I-R002-1.0,CR200,SGM8270,P140LF4QNK,AAP6011,SGM2036,MGV,EFM8BB10F8

优选器件方案 - ISABELLENHUETTE,NIPPON CHEMI-CON,SHINDENGEN,LAIRD,SILICON LABS,MELEXIS,SGMICRO - V1.0 PDF 中文下载

【产品】内置MOSFET三相直流无刷电机驱动ICCMS3960，工作温度-20℃至85℃

中微半导体推出的CMS3960是一款内置 MOSFET三相直流无刷电机驱动IC，集成故障输出、过压、过流、欠压、过温等多种保护功能。工作温度-20℃至85℃；提供ESOP16封装；广泛应用于风扇、水泵等小功率直流无刷电机领域。

新产品发布时间 : 2021-11-10

【产品】40V，60A的N沟道功率MOSFET，零门极电压漏电流最大仅1uA

新电元的P60B4EL是一款N沟道功率MOSFET，其导通延迟时间td（on)典型值为10ns，静态漏源导通电阻R（DS）ON典型值仅为4.6mΩ（ID＝30A,VGS＝4.5V），主要用于高速脉冲放大器、负载/电源开关、电源转换器电路、能源管理、电机驱动等应用。

新产品发布时间 : 2018-03-10

P56LA4SN Power MOSFET Specification

型号- P56LA4SN

数据手册 - SHINDENGEN - EDIT. 1 - 2018/12/17 PDF 英文下载

【产品】最大反向电压可达600V的耐高压功率MOSFET，满足大功率电路的设计应用

MG020200是新电元推出的一款耐高压功率MOSFET，其最大反向电压可达600V，可满足高电压的工作环境。同时平均正向电流为20A，可满足大功率电路的设计应用。

新产品发布时间 : 2018-01-15

【产品】500V/5A的N沟道功率MOSFET，集成高速二极管

P5F50HP2F是Shindengen推出的功率MOSFET，其总栅极电荷10.5nC，高速源极-漏极二极管反向恢复时间为70ns。

新产品发布时间 : 2017-07-28

P240FZ4QNKA Power MOSFET Specification

型号- P240FZ4QNKA

数据手册 - SHINDENGEN - EDIT. 1 - 2018.03.28 PDF 英文下载

中科微的三相直流无刷电机驱动AT8313，供电电压是6.5-38v,而项目供电电压是6v,请问能正常工作吗？

中科微三相直流无刷电机驱动AT8313控制器内有欠压检测，如供电电压6v,小于额定电压，会欠压检出，不能正常工作。因AT8313内置MOSFET驱动电路，太小的功率电路供电，输出功率太小，一般难以满足应用需要，建议用比较大的供电电压。如没法提供高的电压，建议选用MELEXIS MLX81207电机驱动芯片，可以6v供电，但需外 MOSFET.

技术问答发布时间 : 2018-11-14