國內外型號參數對比報告

FCH47N60-F133與VBP16R47S參數對比報告

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N溝道功率MOSFET參數對比分析報告: FCH47N60-F133與VBP16R47S

一、產品概述


· FCH47N60-F133:安森美(onsemi)N溝道超級結第二代(SuperFET II)功率MOSFET,採用電荷平衡技術,實現低導通電阻和低柵極電荷。耐壓600V,連續電流47A,典型導通電阻58mΩ。封裝:TO-247。適用於PFC、伺服器/通信電源、工業電源等開關電源應用。


· VBP16R47S:VBsemi N溝道600V超級結(Super Junction)功率MOSFET,具有低FOM(Ron×Qg)和低輸入電容,旨在降低開關和導通損耗。封裝:TO-247AC。適用於伺服器/通信電源、開關電源、PFC、照明及工業應用。


二、絕對最大額定值對比

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

漏-源電壓

 

VDSS

 

600

 

600

 

V

 

柵-源電壓

 

VGSS

 

±30

 

±30

 

V

 

連續漏極電流 (Tc=25°C)

 

ID

 

47

 

46

 

A

 

連續漏極電流 (Tc=100°C)

 

ID

 

29.7

 

29

 

A

 

脈衝漏極電流

 

IDM

 

141

 

139

 

A

 

最大功率耗散 (Tc=25°C)

 

PD

 

417

 

417

 

W

 

溝道/結溫

 

Tch/TJ

 

150

 

150

 

°C

 

存儲溫度範圍

 

Tstg

 

-55 ~ +150

 

-55 ~ +150

 

°C

 

雪崩能量(單脈衝)

 

EAS

 

1800

 

1410

 

mJ

 

雪崩電流

 

IAR/IAV

 

47

 

未提供

 

A

 

峰值二極體恢復 dv/dt

 

dv/dt

 

4.5

 

9

 

V/ns


分析:兩款器件在電壓、電流和功率耗散等核心最大額定值上非常接近。FCH47N60-F133 標注了更高的單脈衝雪崩能量(1800mJ vs 1410mJ)和雪崩電流額定值,表明其在抗感性負載衝擊方面可能具有更強的魯棒性。VBP16R47S 的二極體反向恢復dv/dt額定值更高(9V/ns vs 4.5V/ns)。


三、電特性參數對比

3.1 導通特性

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

漏-源擊穿電壓

 

V(BR)DSS

 

600 (最小)

 

650 (典型)

 

V

 

柵極閾值電壓

 

VGS(th)

 

3 ~ 5

 

2 ~ 4

 

V

 

導通電阻 (VGS=10V)

 

RDS(on)

 

0.058典型/0.070最大 @ ID=23.5A

 

0.07典型 @ ID=24A

 

Ω

 

正向跨導

 

gfs

 

40 (典型) @ ID=23.5A

 

16.7 (典型) @ ID=24A

 

S


分析:兩款器件的標稱導通電阻(RDS(on))處於同一水準(約60-70mΩ),是此類大電流超結MOSFET的典型值。FCH47N60-F133 的閾值電壓範圍略高,而 VBP16R47S 的閾值範圍更寬且下限更低,可能在低柵極驅動電壓下更容易開啟。FCH47N60-F133 的跨導顯著更高。


3.2 動態特性

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

輸入電容

 

Ciss

 

5900 (典型) @ VDS=25V

 

5182 (典型) @ VDS=100V

 

pF

 

輸出電容

 

Coss

 

3200 (典型) @ VDS=25V

 

251 (典型) @ VDS=100V

 

pF

 

反向傳輸電容

 

Crss

 

250 (典型) @ VDS=25V

 

1 (典型) @ VDS=100V

 

pF

 

有效輸出電容 (能量相關)

 

Coss(eff)/Co(er)

 

420 (典型) @ VDS=0-400V

 

192 (典型) @ VDS=0-520V

 

pF

 

總柵極電荷

 

Qg

 

210典型/270最大 @ VDS=480V,ID=47A

 

172典型/263最大 @ VDS=520V,ID=24A

 

nC

 

柵-源電荷

 

Qgs

 

38 (典型)

 

41 (典型)

 

nC

 

柵-漏(米勒)電荷

 

Qgd

 

110 (典型)

 

72 (典型)

 

nC


分析:VBP16R47S 展現出超結技術的典型優勢:在相近的電壓條件下,其輸出電容(Coss)和反向傳輸電容(Crss)極低,尤其是 Crss 僅為1pF,遠低於 FCH47N60-F133 的250pF。這通常意味著更低的開關損耗和更小的米勒效應,有利於高頻應用。VBP16R47S 的總柵極電荷和米勒電荷的典型值也更低,有助於降低驅動損耗。注意:兩者測試條件(VDS, ID)不同,直接比較需謹慎。


3.3 開關時間

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

開通延遲時間

 

td(on)

 

185 (典型) @ VDD=300V, ID=47A, Rg=25Ω

 

37 (典型) @ VDD=520V, ID=6A, Rg=9.1Ω

 

ns

 

上升時間

 

tr

 

210 (典型)

 

77 (典型)

 

ns

 

關斷延遲時間

 

td(off)

 

520 (典型)

 

156 (典型)

 

ns

 

下降時間

 

tf

 

75 (典型)

 

93 (典型)

 

ns


分析:VBP16R47S 提供的開關時間參數在更溫和的測試電流(6A vs 47A)和不同的驅動電阻下,其開通與關斷延遲時間顯著更短。FCH47N60-F133 的開關時間數據是在更嚴苛的滿電流條件下測得,更具實際參考價值。此對比受測試條件差異影響極大,僅供參考,實際性能需在相同條件下評估。


四、體二極體特性

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

二極體正向壓降

 

VSD

 

1.4最大 @ ISD=47A

 

0.9典型/1.2最大 @ IS=24A

 

V

 

反向恢復時間

 

trr

 

590 (典型) @ ISD=47A

 

753 (典型) @ IF=24A

 

ns

 

反向恢復電荷

 

Qrr

 

25 (典型) @ ISD=47A

 

14 (典型) @ IF=24A

 

μC

 

峰值反向恢復電流

 

IRRM

 

未提供

 

28 (典型) @ IF=24A

 

A


分析:VBP16R47S 的體二極體正向壓降典型值更低(0.9V vs >1.4V)。在反向恢復特性上,FCH47N60-F133 的恢復時間更短但恢復電荷更大;VBP16R47S 恢復時間更長但恢復電荷更小。注意:兩者測試電流不同(47A vs 24A),特性差異部分源於此。


五、熱特性

 

參數

 

符號

 

FCH47N60-F133

 

VBP16R47S

 

單位

 

結-殼熱阻

 

RθJC

 

0.3 (最大)

 

0.3 (最大)

 

°C/W

 

結-環境熱阻

 

RθJA

 

41.7 (最大)

 

40 (最大)

 

°C/W


分析:兩款器件的熱阻參數基本相同,均具備優異的導熱能力,這與它們採用TO-247大封裝和相似的晶片技術有關,都能支持高達400W以上的功率耗散。


六、總結與選型建議

 

FCH47N60-F133 優勢

 

VBP16R47S 優勢

 

◆ 更高的單脈衝雪崩能量(1800mJ)


◆ 在嚴苛測試條件(47A)下提供了開關時間數據,參考價值高


◆ 更高的正向跨導(gfs)


◆ 品牌知名度高,供應鏈成熟

 

◆ 極低的反向傳輸電容(Crss=1pF),米勒效應小


◆ 更低的典型總柵極電荷(Qg)和米勒電荷(Qgd)


◆ 更低的體二極體正向壓降典型值


◆ 閾值電壓範圍下限低(2V),易於驅動


◆ 作為VBsemi產品,可能具備成本與供貨優勢

選型建議


· 選擇 FCH47N60-F133:當應用對器件的雪崩耐量和在極限電流下的開關特性有明確的高要求時,或傾向於選擇具有長期應用記錄的國際品牌方案時。


· 選擇 VBP16R47S:當設計追求極致的高頻開關性能(低Crss、低Qg),關注驅動損耗和導通壓降,且在成本與供應鏈靈活性方面有較高要求時。其優異的電容特性使其在LLC、有源鉗位等軟硬開關拓撲中可能表現更佳。


備註:

1. 參數可比性:本報告中的部分參數(如RDS(on)、開關時間、體二極體特性)測試條件存在差異,直接數值對比可能無法完全反映實際應用中的性能排序。選型時應結合實際工作條件進行評估。


2. 所有參數值均來源於安森美(onsemi)FCH47N60-F133 與 VBsemi VBP16R47S 官方數據手冊,設計選型請以最新版官方文檔為准。


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