Zamienniki MOSFET SM600R65CT2TL – Infineon IPI65R600E6, ST STD11N65M2, parametry, porównanie

Pytanie

Znajdź zamiennik SM600R65CT2TL

>> Type of Transistor: MOSFET
>> Type of Control Channel: N -Channel
>> Pd ⓘ - Maximum Power Dissipation: 28 W
>> |Vds|ⓘ - Maximum Drain-Source Voltage: 650 V
>> |Vgs|ⓘ - Maximum Gate-Source Voltage: 30 V
>> |Vgs(th)|ⓘ - Maximum Gate-Threshold Voltage: 4 V
>> |Id| ⓘ - Maximum Drain Current: 7 A
>> Tj ⓘ - Maximum Junction Temperature: 150 °C
>> Qg ⓘ - Total Gate Charge: 25 nC
>> tr ⓘ - Rise Time: 10 nS
>> Cossⓘ - Output Capacitance: 110 pF
>> Rds ⓘ - Maximum Drain-Source On-State Resistance: 0.6 Ohm

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Najbliższe zamienniki SM600R65CT2TL to:
  • STMicroelectronics STD11N65M2 (TO-252/DPAK)
  • STMicroelectronics STP11N65M2 (TO-220)
  • Infineon IPI65R600E6 (TO-262/I²PAK)
  • Vishay SIHP6N65E-GE3 (TO-220AB)
• Wszystkie mają V\(_{DS}\) ≥ 650 V, I\(_D\) ≥ 7 A, R\(_{DS(on)}\) ≤ 0,6 Ω i Q\(_g\) ≈ 25 nC; IPI65R600E6 jest najbardziej zgodny (super-junction, identyczna obudowa).

Szczegółowa analiza problemu

1. Kluczowe parametry oryginału
   • N-MOSFET, technologia super-junction
   • V\(_{DS}\)=650 V, I\(_D\)=7 A, R\(_{DS(on)}\)=0,6 Ω @ V\(_{GS}\)=10 V
   • Q\(_g\)=25 nC, C\(_{OSS}\)=110 pF, t\(_r\)=10 ns
   • P\(_D\)=28 W, T\(_J\)=150 °C, V\(_{GS(max)}\)=±30 V

2. Kryteria doboru zamiennika
   • parametry krytyczne (V\(_{DS}\), I\(_D\), R\(_{DS(on)}\), V\(_{GS(max)}\)) nie gorsze od oryginału;
   • parametry dynamiczne (Q\(_g\), C\(_{OSS}\), czasy przejścia) zbliżone, aby nie zmieniać strat przełączania i charakterystyki EMI;
   • ta sama lub kompatybilna obudowa i pin-out;
   • ta sama klasa technologiczna (SJ), aby zachować odzysk energii diody pasożytniczej i twardość lawinową.

3. Porównanie kandydatów

* CT2 w nazwie Silan zwykle odpowiada TO-220 / TO-262 w wersji skracanej; należy zweryfikować mechanicznie.
** większa powierzchnia radiatora w TO-220/TO-252 umożliwia wyższą moc strat.

4. Wnioski

• Infineon IPI65R600E6 to najbliższy „drop-in”: identyczny V\(_{DS}\), R\(_{DS(on)}\), Q\(_g\); wyższy I\(_D\) daje zapas.
• Jeśli wymagany jest montaż SMD, STD11N65M2 (DPAK) będzie bezpośrednim zamiennikiem na płytę przeznaczoną pod TO-252.
• W układach PFC lub flyback o dużej częstotliwości niższy Q\(_g\) kandydatów ST może zmniejszyć straty przełączania, ale wymaga przeglądu ograniczników dV/dt i EMI.

Aktualne informacje i trendy

• Producenci wprowadzają 5-7. generację SJ (ST MDmesh M9, Infineon CoolMOS G7) z <0,5 Ω przy tej samej kostce; możliwa dalsza redukcja strat nawet o 20 %.
• Coraz częściej 650 V aplikacje migrują do GaN HEMT (R\(_{DS(on)}\)<0,1 Ω, Q\(_g\)<5 nC), jednak wymaga to sterowników 0/6 V i innych PCB-layoutów.
• Trend w logistyce: część starszych 7 A/650 V MOSFET-ów jest wycofywana; wskazane utrzymanie bufora magazynowego lub kwalifikacja nowszej serii 650 V/10 A.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Super-junction (SJ) tworzy pionowe kanały p-, co zwiększa powierzchnię PN i obniża \[ R{DS(on)} \propto \frac{1}{A{cell}} \] przy zachowaniu wysokiego przebicia.
• Q\(_g\) = Q\(_{GS}\)+Q\(_{GD}\) określa energię sterowania \(E_{gate}=Q_g \cdot V_{drive}\). 20 % różnicy w Q\(_g\) zmienia straty sterownika liniowo.
• C\(_{OSS}\) + pasożytnicze indukcyjności \(L_{par}\) determinują ringing; przy niższym Q\(_g\) trzeba skorygować \(R_G\) lub dodać RC-snubber.

Aspekty etyczne i prawne

• Uważaj na podróbki; tranzystory mocy są często klonowane. Zamawiaj tylko z kanału autoryzowanego.
• Zgodność z dyrektywą RoHS/REACH – wszystkie wymienione modele są bezhalogenowe i Pb-Free.

Praktyczne wskazówki

1. Zweryfikuj obudowę i raster – IPI65R600E6 ma identyczny pin-out (G-D-S) jak CT2, lecz dłuższy heat-tab.
2. Po wymianie wykonaj pomiar temperatury złącza termoparą lub DS18B20 przy pełnym obciążeniu; \(T_J<125 °C\) z zapasem.
3. Oceń EMI: sprawdź dV/dt na drenie oscyloskopem ≥200 MHz; jeśli przekracza 40 kV/µs, rozważ dławik ferrytowy w bramce.
4. Dla aplikacji SMPS 65–150 kHz ustaw bramkowy \(R_G\) tak, aby \(t_r≈10–12 ns\).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Kandydaty ST (M2/M5) mają ≈20 % mniejsze Q\(_g\); w starszych sterownikach (np. UC384X) może to zwiększyć szpilki napięciowe – wymagana kontrola.
• FQPF7N65C (onsemi) ma R\(_{DS(on)}\)=1 Ω – stosować tylko gdy strata przewodzenia nie jest krytyczna.
• Sprawdź maks. energię lawinową \(E_{AS}\); Infineon E6 ma o ~15 % wyższą niż Silan, co poprawia odporność na przepięcia.

Sugestie dalszych badań

• Kwalifikacja nowszej generacji 650 V SJ <0,4 Ω (np. ST STH11N65M9, Infineon IPW65R041CFD7) – pozwoli ograniczyć straty o 30–40 %.
• Analiza przejścia na GaN e-mode 650 V (np. EPC eGaN, Transphorm) dla mocy <150 W.
• Modelowanie termiczne 3-D (Ansys Icepak/SIMetrix) w celu skrócenia czasu prototypowania radiatora.

Krótkie podsumowanie

SM600R65CT2TL można bezpiecznie zastąpić MOSFET-ami 650 V/7–10 A super-junction. Najbardziej kompatybilny jest Infineon IPI65R600E6 (TO-262), a w wersji SMD – STD11N65M2. Dopasowują się elektrycznie (V\(_{DS}\), I\(_D\), R\(_{DS(on)}\), Q\(_g\)), a często oferują wyższy zapas prądowy i lepszą odporność lawinową. Po implementacji należy zweryfikować parametry dynamiczne i temperaturę, aby zachować niezawodność układu.