STPS10LCD150C – zamienniki: STPS10L150CT, MBR10150CTG, VS-10TQ150-N3, SS10P150CT

Pytanie

STPS10LCD150C szukam podobnego zamiennika

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Najbliższym pin-to-pin zamiennikiem dla STPS10LCD150C jest: • STPS10L150CT (TO-220AB, niskie Vf, wspólna katoda).
• W wersji z izolowanym radiatorem:
  • STPS10L150CFP (TO-220FPAB).
• Zamienniki równoważne innych producentów:
  • MBR10150CTG (onsemi),
  • VS-10TQ150-N3 (Vishay),
  • SS10P150CT (ROHM).
  Kluczowe parametry (150 V, 2 × 5 A, Vf ≤ 0,6 V, wspólna katoda) są w nich spełnione.

Szczegółowa analiza problemu

1. Parametry oryginału (wg ST – „LOW DROP, COMMON CATHODE, DUAL”):
   Vr​rm = 150 V, If(av) = 2 × 5 A, Ifsm ≈ 150 A, Vf(max) = 0,57 V @ 5 A/125 °C, Ir(max) = 2 mA @ 150 V/125 °C, Tj(max) = 175 °C, obudowa TO-220AB (lub FP).
2. Dlaczego „L” w nazwie jest istotne? Oznacza zredukowane Vf; w aplikacjach SMPS każdy dodatkowy 0,1 V przy 5 A to ≈0,5 W więcej strat.
3. Porównanie kandydatów (wartości maks./typ. @ 5 A, 125 °C):

(*) Pozycja podana w źródłach online – zgodna elektrycznie, ale wyższe Vf czyni ją drugorzędną opcją.

4. Wnioski: STPS10L150C(T/FP) utrzymują identyczny, niski Vf – praktycznie bez wpływu na dynamikę cieplną i sprawność. Pozostali producenci oferują kompatybilność mechaniczną, lecz zwykle o 0,05–0,15 V większy Vf; tolerancja zależy od budżetu mocy urządzenia.

Teoretyczne podstawy

Spadek napięcia Schottky, \(V_F\), rośnie logarytmicznie z prądem i liniowo z temperaturą. Wersje „L” stosują barierę ~0,33 eV zamiast typowych 0,4 eV, co daje ~10-15 % mniejsze straty przewodzenia.

Praktyczne zastosowania

Diody z tej serii są najczęściej używane w:

• synchronicznych prostownikach SMPS klasy 100–300 W,
• przetwornicach flyback forward jako free-wheeling,
• mostkach półfalowych PFC do 300 V DC.

Aktualne informacje i trendy

• STMicro w 2023 r. przeniósł część produkcji serii STPS10L… do fabryk w Muar i Bouskoura; dostępność wariantów „LCD” spada, „L150” pozostaje w pełnej produkcji.
• Coraz częściej projektanci migrują do SiC lub MOSFET-sync. prostowania; mimo to duale Schottky 150 V w TO-220 pozostają ekonomicznym zamiennikiem przy częstotliwościach ≤200 kHz.
• Na rynku obserwuje się pojawienie nisko-upływowych serii „FRED Pt II” z Vf~0,55 V, ale są to diody PN – dłuższe \(t_{rr}\).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Konfiguracja wspólnej katody (pins: A1-K-A2) umożliwia użycie jako prostownik pełnookresowy lub dwie równoległe gałęzie.
• Rθ(j-c) w TO-220FP wzrasta ponad dwukrotnie; przy prądach bliskich 10 A wymagana jest poprawka w projekcie radiatora \(R_{\theta SA} \le 10\;°\mathrm{C/W}\).
• Jeśli obciążenie impulsowe (I pk) >75 A, warto rozważyć STPS20L150CT (2 × 10 A) – wymiana bez zmian PCB.

Aspekty etyczne i prawne

• Wszystkie wskazane zamienniki posiadają zgodność RoHS i REACH.
• Uwaga na podróbki – szczególnie popularne serie STPS10L… i MBR10…; zalecany zakup u autoryzowanych dystrybutorów lub z weryfikacją nr lotu.
• Przy produktach masowych (np. zasilacze) należy zachować PDN (Product Discontinuation Notice) – STPS10LCD150C ma status „NRND”, STPS10L150CT status „Active”.

Praktyczne wskazówki

1. Sprawdź, czy metalowa część tranzystora (radiatora) może być połączona z katodą – jeśli nie, wybierz wersję FP lub zastosuj podkładkę izolującą.
2. Zweryfikuj w symulacji (np. LTspice) wpływ zwiększonego Vf o 0,1 V na temperaturę złącza:
   \(P_{loss}=I_F \times \Delta V_F\).
3. Przy zamiennikach o wyższym Ir monitoruj temperaturę transformatora – większy prąd wsteczny podnosi straty jałowe.
4. Test kwalifikacyjny: 24 h burn-in w 125 °C przy obciążeniu >80 % If(av).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• STPS10150CT (bez liter „L” i „D”) jest często dostępny, ale ma wyższy Vf; stosować tylko, gdy sprawność nie jest krytyczna.
• Niektóre tanie „MBR10150” z małych fabryk osiągają Ir >5 mA; zawsze sprawdzaj datasheet konkretnego producenta.
• Zamiana na diodę SiC 600 V 4 A może podnieść sprawność powyżej 97 %, ale wymaga zmiany sterowania (brak miękkiego recovery).

Sugestie dalszych badań

• Porównanie strat przewodzenia Schottky vs MOSFET synchroniczny poniżej 12 V.
• Analiza kosztów cyklu życia przy przejściu na SiC 650 V/6 A w układach LLC.
• Badanie wpływu rozrzutu Vf przy równolegleniu gałęzi diod Schottky 10 A.

Krótkie podsumowanie

Najprostszą, w pełni kompatybilną wymianą dla STPS10LCD150C jest STPS10L150CT (lub STPS10L150CFP w wersji izolowanej). Utrzymuje identyczne napięcie wsteczne, prąd i – co kluczowe – niski spadek Vf. Jeśli dostępność jest problemem, można sięgnąć po MBR10150CTG onsemi lub VS-10TQ150-N3 Vishay, akceptując niewielki wzrost strat. Przed wdrożeniem zweryfikuj Vf, Ir i warunki cieplne w swojej aplikacji.