在開關(guān)電源、高頻逆變器等電力電子設(shè)備中,肖特基整流二極管的性能直接影響系統(tǒng)能效與穩(wěn)定性。MOT (仁懋) 推出的MBR10150F作為 10A 級(jí)別肖特基整流器件的代表性產(chǎn)品,憑借低功耗、高浪涌耐受等特性,成為工業(yè)與消費(fèi)電子領(lǐng)域的優(yōu)選方案。本文結(jié)合行業(yè)通用技術(shù)規(guī)范與 MOT 器件特性,從產(chǎn)品概述、核心參數(shù)、性能優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用場(chǎng)景等維度展開全面解析。
產(chǎn)品核心參數(shù)詳解
MBR10150F 采用硅基肖特基勢(shì)壘結(jié)構(gòu),封裝與電氣參數(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),適配中大功率整流場(chǎng)景。其關(guān)鍵參數(shù)如下(典型值 @TA=25℃,特殊標(biāo)注除外):
| 參數(shù)類別 | 參數(shù)符號(hào) | 額定值 | 備注 |
|---|---|---|---|
| 電壓參數(shù) | VRRM(重復(fù)峰值反向電壓) | 150V | 決定器件耐壓等級(jí)的核心指標(biāo) |
| VR(直流阻斷電壓) | 150V | 與 VRRM 等值,確保反向截止可靠性 | |
| 電流參數(shù) | IF (AV)(平均整流電流) | 10A | TC=142℃條件下持續(xù)工作電流 |
| IFSM(非重復(fù)峰值浪涌電流) | 150A | 8.3ms 單半正弦波沖擊耐受 | |
| IR(反向漏電流) | 20-50μA | VR=150V 時(shí),隨溫度升高略有上升 | |
| 壓降參數(shù) | VF(正向電壓) | 0.83-0.9V | IF=5A 條件下,低功耗特性體現(xiàn) |
| 溫度參數(shù) | TJ(結(jié)溫范圍) | -55℃~175℃ | 寬溫域適配惡劣環(huán)境運(yùn)行 |
| TSTG(存儲(chǔ)溫度范圍) | -55℃~175℃ | 滿足倉(cāng)儲(chǔ)與運(yùn)輸環(huán)境要求 | |
| 熱學(xué)參數(shù) | RθJC(結(jié)殼熱阻) | 3.0℃/W | 配合散熱片實(shí)現(xiàn)高效熱傳導(dǎo) |
| 封裝參數(shù) | 封裝類型 | TO-220F | 3 引腳直插式,帶散熱法蘭 |
注:以上參數(shù)綜合肖特基整流器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與 MOT 同類器件特性整理,具體以仁懋官方最終數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢(shì)
1. 核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
MBR10150F 采用共陽(yáng)極雙元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),內(nèi)部集成兩個(gè)獨(dú)立肖特基二極管芯片,通過(guò) 3 引腳 TO-220F 封裝實(shí)現(xiàn)電路集成。芯片采用 86MIL 硅基材料制備,結(jié)合 guard-ring 應(yīng)力保護(hù)技術(shù),有效提升反向耐壓穩(wěn)定性與抗浪涌能力。封裝外殼采用 UL94 V-0 級(jí)阻燃環(huán)氧樹脂,引腳采用無(wú)鉛鍍錫處理,符合 MIL-STD-750 標(biāo)準(zhǔn)的可焊性要求,單器件重量約 1.6 克,適配自動(dòng)化裝配流程。
2. 關(guān)鍵性能亮點(diǎn)
- 低功耗能效優(yōu)勢(shì):正向電壓低至 0.83V(IF=5A),較傳統(tǒng)硅整流二極管降低 30% 以上導(dǎo)通損耗,顯著提升電源轉(zhuǎn)換效率,尤其適配高頻開關(guān)場(chǎng)景。
- 高浪涌耐受能力:150A 峰值浪涌電流耐受(8.3ms 半正弦波),可抵御電路啟動(dòng)瞬間的沖擊電流,降低器件損壞風(fēng)險(xiǎn)。
- 寬溫域穩(wěn)定運(yùn)行:-55℃~175℃結(jié)溫范圍覆蓋工業(yè)級(jí)應(yīng)用需求,在高低溫極端環(huán)境下仍能保持反向漏電流穩(wěn)定(125℃時(shí) IR≤15mA)。
- 環(huán)保合規(guī)設(shè)計(jì):采用無(wú)鹵素綠色封裝材料,符合 EU RoHS 2011/65/EU 指令,引腳無(wú)鉛化處理,適配全球環(huán)保制造標(biāo)準(zhǔn)。
封裝與熱設(shè)計(jì)解析
1. 封裝細(xì)節(jié)與引腳定義
MBR10150F 采用標(biāo)準(zhǔn) TO-220F 塑封封裝,外形尺寸為 10.7mm×5.1mm×3.8mm(長(zhǎng) × 寬 × 高),引腳間距符合 Through-Hole 直插規(guī)范,便于 PCB 板穿孔焊接與散熱片安裝。引腳定義如下(頂視圖):
- PIN 1:陰極 1(K1)
- PIN 2:陽(yáng)極(A,公共端)
- PIN 3:陰極 2(K2)
封裝法蘭具備 2000V 電氣絕緣特性,可直接接觸散熱片而無(wú)需額外絕緣墊片,簡(jiǎn)化熱設(shè)計(jì)流程。
2. 熱性能優(yōu)化建議
器件結(jié)殼熱阻 RθJC 典型值為 3.0℃/W,在額定 10A 電流下,若環(huán)境溫度 TA=55℃,需搭配 2"×3"×0.25" 規(guī)格鋁制散熱片,確保結(jié)溫不超過(guò) 150℃上限。實(shí)際應(yīng)用中,建議通過(guò)以下方式優(yōu)化散熱:
- 散熱片與封裝法蘭間涂抹導(dǎo)熱硅脂,降低接觸熱阻;
- 合理布局 PCB 銅箔,增加引腳與地平面的導(dǎo)熱路徑;
- 當(dāng)工作電流超過(guò) 8A 時(shí),采用強(qiáng)制風(fēng)冷進(jìn)一步降低溫升。
典型應(yīng)用場(chǎng)景與電路設(shè)計(jì)
1. 核心應(yīng)用領(lǐng)域
基于低正向壓降與高頻特性,MBR10150F 廣泛適配以下場(chǎng)景:
- 開關(guān)電源(SMPS):作為次級(jí)整流器件,提升 12V/24V 輸出電源效率;
- 高頻逆變器:用于光伏逆變器、UPS 電源的續(xù)流回路;
- 極性保護(hù)電路:適配汽車電子、工業(yè)設(shè)備的電源反接保護(hù);
- 電池充電系統(tǒng):鋰電池組充電模塊的整流與續(xù)流環(huán)節(jié)。
2. 應(yīng)用電路示例
在 12V/10A 開關(guān)電源整流電路中,MBR10150F 的典型應(yīng)用如下:
- 輸入:高頻變壓器次級(jí) 15V 交流輸出;
- 連接方式:雙陰極分別接變壓器次級(jí)兩端,公共陽(yáng)極經(jīng)濾波電容輸出 12V 直流;
- 保護(hù)設(shè)計(jì):并聯(lián) 100nF 陶瓷電容抑制高頻噪聲,串聯(lián) 0.1Ω 采樣電阻實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
該電路可實(shí)現(xiàn) 92% 以上的整流效率,較傳統(tǒng) 4007 二極管方案降低溫升 15℃。
選型與替代考量
1. 同系列器件對(duì)比
MOT 肖特基整流二極管系列中,MBR10150F 與相近型號(hào)的差異如下:
| 型號(hào) | VRRM | IF(AV) | 封裝類型 | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|---|
| MBR10100F | 100V | 10A | TO-220F | 低壓高頻整流 |
| MBR10150F | 150V | 10A | TO-220F | 中壓高浪涌場(chǎng)景 |
| MBR10200F | 200V | 10A | TO-220AC | 高壓開關(guān)電源 |
2. 替代兼容性說(shuō)明
當(dāng) MBR10150F 缺貨時(shí),可選擇以下型號(hào)替代,但需注意參數(shù)匹配:
- 強(qiáng)茂 MBR10150FAT:相同電壓電流等級(jí),VF 略高(0.9V@5A);
- 揚(yáng)杰 MBR10150:封裝兼容,浪涌電流耐受一致;
- MCC MBR10150:環(huán)保特性相同,結(jié)溫上限 150℃(略低)。
替代時(shí)需重點(diǎn)確認(rèn)反向電壓、正向壓降與封裝尺寸三大核心參數(shù)。
質(zhì)量與可靠性保障
MOT (仁懋) 對(duì) MBR10150F 實(shí)施全流程質(zhì)量管控,器件通過(guò)以下可靠性測(cè)試:
- 溫度循環(huán)測(cè)試:-55℃~175℃循環(huán) 1000 次無(wú)失效;
- 濕度偏壓測(cè)試:85℃/85% RH、100V 偏壓條件下持續(xù) 1000 小時(shí);
- 引線強(qiáng)度測(cè)試:可承受 5N 拉力與 90° 彎折測(cè)試;
- ESD 防護(hù):人體模型(HBM)8kV 以上,機(jī)器模型(MM)400V 以上。
器件保質(zhì)期為 3 年,在符合規(guī)范的存儲(chǔ)與使用條件下,失效率低于 0.1%/ 千小時(shí)。
總結(jié)
MOT (仁懋) MBR10150F 以 150V 耐壓、10A 整流電流的核心規(guī)格,結(jié)合低功耗、高浪涌耐受的性能優(yōu)勢(shì),成為中功率整流場(chǎng)景的理想選擇。其 TO-220F 封裝與環(huán)保設(shè)計(jì),既適配傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備,也滿足現(xiàn)代電子制造的合規(guī)要求。在實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)合理的散熱設(shè)計(jì)與參數(shù)匹配,可充分發(fā)揮其能效優(yōu)勢(shì),延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命。如需獲取更詳細(xì)的特性曲線與應(yīng)用方案,建議參考 MOT (仁懋) 官方發(fā)布的完整產(chǎn)品手冊(cè)。
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