Infineon IRFU420

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для мощного MOSFET-транзистора Infineon IRFU420.

Общее описание

IRFU420 — это N-канальный мощный MOSFET-транзистор, разработанный для высоковольтных приложений. Он является частью классической и проверенной временем серии IRF (International Rectifier, теперь Infineon). Ключевая особенность этой модели — высокое напряжение сток-исток (500V), что делает его подходящим для преобразователей, импульсных источников питания (SMPS), инверторов и систем управления двигателями.

Транзистор выполнен в популярном корпусе TO-220AB, что обеспечивает хороший баланс между мощностью рассеяния и удобством монтажа (возможность установки на радиатор).

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Тип транзистора | N-Channel MOSFET | | | Корпус | TO-220AB | | | Напряжение "сток-исток" (V_DSS) | 500 В | Максимальное напряжение | | Ток стока (I_D) | 4.3 А при 25°C | Непрерывный ток | | Сопротивление открытого канала (R_DS(on)) | 1.0 Ом (макс.) при V_GS=10 В | Ключевой параметр для потерь проводимости | | Пороговое напряжение затвора (V_GS(th))| 2.0 - 4.0 В | Тип. 3.0 В | | Мощность рассеяния (P_D) | 74 Вт при 25°C | Зависит от условий охлаждения | | Заряд затвора (Q_g) | ~ 30 нКл (тип.) | Важно для расчета драйвера | | Время включения (t_d(on) + t_r) | ~ 35 нс (тип.) | | | Время выключения (t_d(off) + t_f) | ~ 65 нс (тип.) | | | Диод истока-стока | Встроенный обратный диод (body diode) | V_SD = 500 В, I_SD = 4.3 А |

Основные преимущества:

• Высокое напряжение 500В.
• Быстрое переключение.
• Надежный и проверенный дизайн.
• Устойчивость к лавинным пробоям (Avalanche Rated).

Прямые аналоги и парт-номера (Cross-Reference)

Транзисторы с маркировкой IRFU420 обычно имеют дополнительную букву в конце, указывающую на ревизию или упаковку (например, IRFU420PBF). PBF означает "бессвинцовый" (RoHS-совместимый).

Полные парт-номера от Infineon:

• IRFU420 (устаревшая маркировка)
• IRFU420PBF (актуальная, бессвинцовая)

Прямые функциональные аналоги от других производителей (с очень близкими параметрами V_DSS=500В, I_D ~4-5А):

• STMicroelectronics: STP4NK50Z, STP4NK50ZFP (с защитным диодом)
• Fairchild/ON Semiconductor: FQP4N50, FQA4N50
• Vishay/Siliconix: IRF740 (очень популярный аналог, 400В 10А)
• IXYS: IXFH4N50

Важно: При замене всегда сверяйтесь с даташитом, особенно по таким параметрам, как заряд затвора (Q_g), емкости и время переключения, если схема работает на высоких частотах.

Совместимые модели и аналоги для замены

При поиске замены IRFU420 можно рассматривать два пути:

1. Более современные и улучшенные аналоги от Infineon (рекомендуется для новых разработок): Эти транзисторы имеют лучшее соотношение R_DS(on) и заряда затвора, что снижает потери.

• IRF840 — прямой и часто используемый аналог. Характеристики очень близки: 500В, 8А, R_DS(on) = 0.85 Ом. Часто взаимозаменяем в многих схемах.
• IRFB420 — аналог в корпусе TO-220 FullPAK (пластина снизу).
• Из серии CoolMOS (для импульсных блоков питания): например, SPA04N50C3 (500В, 4.2А, но с гораздо меньшим R_DS(on)).

2. Совместимые модели для ремонта (схожие по ключевым параметрам): Для ремонта существующей аппаратуры можно использовать модели, которые не уступают по основным лимитирующим параметрам:

• Напряжение V_DSS: >= 500В (можно больше, например, 550В, 600В, но не меньше!).
• Ток I_D: >= 4.3А.
• Корпус: TO-220 (или TO-220FP, TO-247 — с проверкой крепления и изоляции).
• Схема включения: Важно проверить напряжение управления затвором (V_GS). У IRFU420 оно стандартное (до ±20В, обычно 10-12В для полного открытия).

Примеры для ремонта:

• IRF740 (400В, 10А) — внимание! Напряжение ниже (400В против 500В). Замена возможна только если в схеме рабочее напряжение гарантированно ниже 400В.
• IRF820 (500В, 2.5А) — ток меньше, подходит только для менее нагруженных цепей.
• IRF830 (500В, 4.5А) — хороший вариант.
• IRF840 (500В, 8А) — отличный вариант с запасом по току.
• STP4NK50Z (500В, 4А, с защитным диодом) — хороший современный аналог.

Области применения

• Импульсные источники питания (OFF-LINE SMPS)
• Преобразователи DC-AC (инверторы)
• Приводы двигателей (Motor Control)
• Схемы коррекции коэффициента мощности (PFC)
• Силовые ключи в H-мостах

Важная рекомендация: Перед заменой в критичных устройствах всегда целесообразно изучить схему и понять, какие параметры являются определяющими (ток, напряжение, скорость переключения), и свериться с даташитами обоих компонентов. Для новых проектов лучше выбирать более современные аналоги серий CoolMOS, StrongIRFET от Infineon или аналоги от других ведущих производителей.