日本Origin高压二极管MD8CP5的国产替代：赫威斯HVD-SL513G

日本Origin公司(欧利生电气)是日本市场比较有名高压半导体器件制造商,该公司优势型号MD8CP5(8KV 500MA 75NS)在日系高压X光发生器上十分常见(例如日本岛津X光机),在中国以及欧洲市场也有部分高压X光机厂家在他们的高压倍压模块上采用此整流二极管MD8CP5(8kV/500mA), MD15EP06(15kV/60mA), MD15FP3(15kV/300mA) 此三个型号为Origin公司的医疗设备市场主推型号,2023年春天,Origin公司突然宣布MD8CP5料号停产,转向生产更高电压电流的二极管硅堆,很多欧洲和亚洲客户需要寻找合适的替代品,赫威斯公司的HVD-SL513G(8kV/500mA,50ns)高压二极管,可以完美替代MD8CP5。

型号的历史:

MD8CP5(8kV/500mA), 此型号高压二极管应用于医疗X光机,DR(Digital radiography),最先出自20多年前日本知名大厂Sanken Electric的UX-FOB(8kV/500mA 50ns),尺寸为长方体的7x7x21mm,此型号十分畅销,广泛应用在欧美和日本很多家医疗X光机厂家的高压电路板上,美国HVCA公司在2003年推出竞争产品,直接以相同的型号UX-FOB命名,尺寸同样是7x7x22mm,由于半导体生产工艺的不断进步和逐步小型化,日本Origin公司推出同样规格的替代产品,尺寸为直径4.4x7.6mm,为圆柱状塑外形。Origin公司此型号被大批日本知名X光机厂家所采用,如发明日本第一台X光机的岛津公司。MD8CP5并且通过日籍德国代理商推广到亚洲和欧洲的一些重要的医用X光机品牌。

技术难点和替代失败的原因:

MD8CP5或者说他的原型UX-FOB,应用在医用X光机上,此种电路为高压高频电路,工作频率一般为50-100khz,这就要求倍压电路中的整流二极管必须耐受高频,必须达到超快恢复时间,一般需要40ns到60ns的等级,而且在高压下工作需要维持此超快恢复时间,这就是此产品的技术难点。同时鉴于此类高压倍压电路中经常出现的脉冲现象,二极管设计的余量必须足够高,假设二级管额定电压为8KV,实际输入电压为6KV,预留脉冲需要工作电压的2.7倍,16.2KV, 这就需要二极管出厂测试标准必须达到16KV的水平,根据笔者实际测量MD8CP5以及UX-FOB的极限耐压水平大概是10KV左右。这就是竞争品牌如果耐压余量不够大,或者快恢复时间不够快,二极管要同时做到大电流且快恢复特性,这本身就是不小的考验,在电路中便不能跟原有UX-FOB相当的表现。这并不是一个容易的替代项目,很多打着相同型号的竞争品牌并不能通过终端客户的认可。

HVD-SL513G能成功替代的原因:

HVC公司的HVD-SL513G(改进版本为HVD-SL516G),自2018年起,为了搭配HVC高压电容的高压二极管,推出HVD-SL513G(8kV/500mA,50ns)作为替代美国、日本UX-FOB和ORIGIN公司MD8CP5的主力型号。前文所述,HVC公司不仅考虑到竞争型号的实际参数,还考虑到医疗设备终端客户的高压倍压电路的实际需求(脉冲,高频环境),对频率和快恢复时间做了大的调整,最终成功替代UX-FOB并获得终端客户认可,并且获得欧洲知名电源公司和日本客户的检验认可。

常见的搭配的高压陶瓷电容:

在DR设备中,高压倍压电路热门二极管型号UX-FOB,跟他搭配的高压电容热门型号为村田公司的DHR4E4C102K2FB(15KV 1000pf,B),非常多高压X光机中能够找到此电容型号,2018年春,村田宣布退出高压陶瓷电容市场,HVC公司推出HVC-15KV-DL18-F12.5-102K对其进行Pin to Pin替换,并获得众多不同类别的X光机厂家的测试认证。

替代列表：

以下为ORIGIN公司其他停产和主力销售的高压整流二极管型号,HVC公司都提供一一对应的型号,如终端客户需要替代ORIGIN公司的大电流超高电压的二极管硅堆,我司也可以定制替代品。

Origin MD4CN6 4KV 300MA ----赫威斯替代型号: HVD-SL403

Origin MD4CH5 4KV 250MA 500NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL403T

Origin MD4CU4 4KV 200MA 300NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL403T

Origin MD4DN11 4KV 475MA ----赫威斯替代型号:HVD-SL405

Origin MD4DH10 4KV 450MA 500NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL405T

Origin MD4DU7 4KV 350MA 300NS----赫威斯替代型号:HVD-SL405T

Origin MD6CH4 6KV 200MA 300NS----赫威斯替代型号:HVD-SL603T

Origin MD6DN7 6KV 325MA ----赫威斯替代型号:HVD-SL605

Origin MD6DH7 6KV 300MA 500NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL603T

Origin MD6DU5 6KV 250MA 300NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL603T

Origin MD8CN3 8KV 150MA ----赫威斯替代型号:HVD-SL803

Origin MD8CH3 8KV 125MA 500NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL803T

Origin MD8CU2 8KV 100MA 300NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL803T

Origin MD8CP5 8KV 500MA 50NS ----赫威斯替代型号:HVD-SL805GT

Origin MD15FP3 15KV 300MA 70NS----赫威斯替代型号:HVD-SL1503G

Origin MD15EP06 15KV 60MA 70NS----赫威斯替代型号:HVD-SL1560G

审核编辑黄宇