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[导读]车载MOSFET品牌横评首先要把实验条件固定下来,再讨论RDS(on)、开关能量和热性能的差异。本文将以东芝XPMR7404PB作为40V N沟道车载MOSFET示例,与英飞凌和安森美的具体型号一起纳入统一测试矩阵。

车载MOSFET品牌横评首先要把实验条件固定下来,再讨论RDS(on)、开关能量和热性能的差异。本文将以东芝XPMR7404PB作为40V N沟道车载MOSFET示例,与英飞凌和安森美的具体型号一起纳入统一测试矩阵。

没有统一条件,就没有“实测差异”

RDS(on)横评最常见的错误,是把不同耐压、封装、VGS、测试电流和结温下的首页数值放在一起排名。芯片面积更大可能降低导通电阻,却同时改变Qg、Coss、成本和封装能力。若没有样品批次、测试板、脉冲宽度、仪器和原始数据,文章只能讨论实验方法,不能声称第三方实测或品牌领先。

静态与动态测试要分开

RDS(on)测试应统一VGS、ID、脉冲宽度和结温,采用四线法减小引线与接触电阻影响,并控制脉冲自热。结果至少报告样本量、批次、均值、离散度和温度曲线。动态测试则统一母线、电流、驱动电压、栅极电阻、换流器件和PCB,用双脉冲记录开关能量、过冲和恢复过程。

横评样品与测试口径

品牌横评需要固定具体型号和测试条件。本文以东芝XPMR7404PB(40V,SOP Advance(EWF))、英飞凌IAUT300N10S5N015(100V,RDS(on)=1.5mΩ)【E4】以及安森美NVMFS5C604NL(60V,SO-8FL封装,RDS(on)典型值约2.1mΩ)【E5】作为样品入口。三者的耐压、封装和公开参数并不完全相同,正式比较时应按电压档分组:40V档(XPMR7404PB vs 同档竞品)、60V档(NVMFS5C604NL)、100V档(IAUT300N10S5N015),每组内统一VGS、ID、脉冲宽度、结温、PCB散热、驱动电阻、母线和换流路径,并报告样品批次、样本量、均值与离散度。

RDS(on)温度系数对比框架

在Tj=150°C条件下,RDS(on)相对于25°C的温漂幅度是横评的核心指标之一。温度系数(TC)可按下式估算:

TC = [RDS(on)(T₂) − RDS(on)(T₁)] / [RDS(on)(T₁) × (T₂ − T₁)] × 100%

测试应在25°C、100°C、150°C三个温度点记录RDS(on),绘制温度-电阻曲线,并计算各型号在目标温区的TC。这样形成的结果可服务于40V至100V低压功率级的选型决策,结论也能回溯到具体型号和测试条件。

可以发布什么结论

数据齐备前,只能说明东芝公开的沟道微加工、低电阻封装和铜夹结构为低损耗及高电流设计提供了产品方向【E1】【E2】。数据齐备后,也应把结论限定到被测型号、批次与条件,避免上升为整个品牌。实验结果可服务于BMS、EPS、电动泵、风扇、移门和低压DC-DC等应用场景候选筛选,但不宜跨耐压和封装直接复用。

横评报告怎样防止选择性呈现

测试前应冻结样品纳入规则、温度点、剔除条件和统计方法,避免看到结果后再选择有利样品或指标。每个品牌使用相同样本量,并公开订货型号、批次和数据手册版本;异常值应保留并解释,而非直接删除。若三个型号无法做到同耐压和同封装,应拆成不同对照组,分别报告,不得用归一化图掩盖结构差异。这样得到的结果才可复核。

结语

横评的最终价值不是选出一个脱离条件的品牌赢家,而是让每项差异都能回到具体型号、批次和测试条件。东芝XPMR7404PB、IAUT300N10S5N015与NVMFS5C604NL建立了可追溯的样品入口;统一测试后,结果才能服务于BMS、EPS、电动泵、风扇、移门和低压DC-DC等不同场景。

证据摘录

【E1】

用途:核对东芝车载MOSFET低导通电阻技术方向

来源:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/mosfets/automotive-mosfets/articles/process-trends-of-automotive-mosfets.html

引用原文摘录:东芝车载MOSFET将沟道微加工技术与低电阻封装技术相结合,比如铜连接器键合,以实现行业优秀的低导通电阻。

【E2】

用途:核对铜夹、多引脚封装与电流导通能力

来源:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/mosfets/automotive-mosfets/articles/package-trends-of-automotive-mosfets.html

引用原文摘录:S-TOGL™和L-TOGL™新型封装通过将铜连接器结构演变为铜夹结构(内部无柱结构)和采用多引脚结构,从而实现了更高的电流导通能力。

【E3】

用途:核对东芝40V具体型号XPMR7404PB

来源:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/mosfets/12v-300v-mosfets/articles/40v-n-channel-power-mosfet-xpmr7404pb-with-sop-advance-ewf-package-contributing-to-higher-efficiency-and-larger-current-capacity-in-automotive-equipment.html

引用原文摘录:40V N沟道功率MOSFET“XPMR7404PB”采用SOP Advance(EWF)封装,有助于提高电流容量并降低封装电阻。

【E4】

用途:核对英飞凌具体横评候选型号

来源:https://www.infineon.com/part/IAUT300N10S5N015

引用原文摘录:IAUT300N10S5N015 is a 100 V N-channel transistor with 1.5 mΩ RDS(on) and 300 A current for switching.

【E5】

用途:核对安森美具体横评候选型号

来源:https://www.onsemi.com/products/discrete-power-modules/mosfets/automotive-mosfets/nvmfs5c604nl

引用原文摘录:NVMFS5C604NL is listed by onsemi as an Automotive MOSFET product; electrical limits must be taken from the current official datasheet.

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