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Renesas:推出12款功率MOSFET產(chǎn)品

發(fā)布時(shí)間:2009-12-25 來(lái)源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

產(chǎn)品特性:
  • 柵-漏極電荷比瑞薩早期的產(chǎn)品約低50%
  • 電壓容差范圍廣
  • 高性能封裝提升了產(chǎn)品性能
應(yīng)用范圍:
  • 服務(wù)器、通信設(shè)備和工業(yè)設(shè)備


瑞薩科技公司(以下簡(jiǎn)稱瑞薩)宣布推出12款第10代、面向服務(wù)器、通信設(shè)備和工業(yè)設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)電源中使用的隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器*1的功率MOSFET產(chǎn)品。新型功率MOSFET在降低開(kāi)關(guān)損耗*2、提高能效的同時(shí),還具有很寬的電壓容差范圍(40V、60V、80V 和 100V)。上述產(chǎn)品將于2009年12月3日起投入批量生產(chǎn)。

這12款新產(chǎn)品采用的第10代制造工藝在早期的、重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻*2的功率MOSFET(主要用于非隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器)上已經(jīng)得到了普遍認(rèn)同。此項(xiàng)工藝在進(jìn)行了優(yōu)化后,更能實(shí)現(xiàn)比瑞薩先前產(chǎn)品低達(dá)50%的柵-漏極電荷(Qgd)*3。而柵-漏極電荷正是在功率MOSFET內(nèi)實(shí)現(xiàn)低開(kāi)關(guān)損耗的一個(gè)重要特性。此外,新產(chǎn)品所采用的高性能封裝(瑞薩科技公司封裝編號(hào):LFPAK)還可降低封裝電阻、改善散熱特性、提升產(chǎn)品性能,從而使隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器提高效率、降低能耗。

新型功率MOSFET具有如下特性:
(1)柵-漏極電荷比瑞薩早期的產(chǎn)品約低50%(電壓容差為100V的RJK1056DPB)
為了降低隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的能耗,需要柵-漏極電荷(Qgd)較低(這是降低開(kāi)關(guān)損耗的一個(gè)重要因素)的功率MOSFET。這12款新型功率MOSFET采用瑞薩第10代針對(duì)該應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的0.18μm 工藝制造而成。例如,電壓容差為100V的RJK1056DPB,其柵-漏極電荷為7.5nC,約為瑞薩早期產(chǎn)品HAT2173H(14.5nC)的一半。

(2)電壓容差范圍廣(40V、60V、80V 和 100V)
隔離 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出電壓取決于所使用的功率MOSFET的電壓容差。在隔離元件方面,隔離 DC-DC 轉(zhuǎn)換器由充當(dāng)輸入端的主電源和充當(dāng)輸出端的副電源組成。新型功率 MOSFET 系列包含專門用于滿足一次側(cè)需求、電壓容差為80V 和100V的產(chǎn)品,以及用于滿足二次側(cè)需求、電壓容差為40V和60V的產(chǎn)品。用戶可以選擇最符合其要求的產(chǎn)品。

(3)高性能封裝提升了產(chǎn)品性能
新型功率MOSFET采用瑞薩得到普遍認(rèn)可的LFPAK(瑞薩科技公司封裝編號(hào))*4高性能封裝。它提供了低封裝電阻和出色的散熱特性,能夠防止元件出現(xiàn)過(guò)熱的情況。與傳統(tǒng)的SOP-8或類似的封裝相比,該封裝本身就為產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了低損耗。從內(nèi)部直接連接到導(dǎo)線框上,從而降低了封裝電感,保證了高頻操作的實(shí)現(xiàn)。

產(chǎn)品背景資料
近年來(lái),伴隨著計(jì)算機(jī)的不斷普及、服務(wù)器需求的增長(zhǎng)、手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的推廣、通信設(shè)備需求的增加,面向這類設(shè)備的電源隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的需求也在不斷增長(zhǎng)。同時(shí),出于對(duì)全球變暖和節(jié)能需求的考慮,隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器和電源的效率提高也越來(lái)越重要。這就要求我們降低用于構(gòu)建隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率MOSFET內(nèi)的開(kāi)關(guān)損耗。

為了滿足這種需求,瑞薩生產(chǎn)了低導(dǎo)通電阻MOSFET產(chǎn)品,通過(guò)使用槽柵制造工藝和改善封裝等來(lái)降低損耗。而這些 MOSFET 可用于各種產(chǎn)品。

新型功率MOSFET利用優(yōu)化的第10代制造工藝來(lái)滿足對(duì)損耗更低的隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的需求。它們將柵-漏極電荷(Qgd)(這是開(kāi)關(guān)損耗的一個(gè)關(guān)鍵特性)在瑞薩第8代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上降低了50%之多。同時(shí),為了滿足各種應(yīng)用的需求,這些產(chǎn)品提供了4種電壓容差:40V、60V、80V 和 100V。

注釋
1. 隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器:一種主要用于服務(wù)器和通信設(shè)備內(nèi)的電源裝置。一般來(lái)說(shuō),利用設(shè)備從內(nèi)部將交流電(AC)輸入轉(zhuǎn)化為直流電(DC)參考電壓,然后再將其轉(zhuǎn)化為個(gè)別電路部件專用的DC 電壓。從參考電壓到特定DC電壓的轉(zhuǎn)換是利用電源內(nèi)的DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)完成的。輸入和輸出相互隔離的DC-DC轉(zhuǎn)換器叫做隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器。

2. 開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通電阻:開(kāi)關(guān)損耗是指功率MOSFET在ON和OFF之間切換時(shí)發(fā)生的功率損耗。導(dǎo)通電阻是指功率MOSFET處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的工作電阻。二者均為確定功率MOSFET性能的主要特性,并且兩者的數(shù)值越低則表示其性能越高。然而,實(shí)際上開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通電阻之間存在著折中,并且一般來(lái)說(shuō)很難同時(shí)在這2方面實(shí)現(xiàn)高性能。

3. 柵-漏極電荷(Qgd):它是功率MOSFET的一種特性,表明從OFF切換到ON(或從ON切換到OFF)時(shí)柵極充(放)電量。電荷越小,開(kāi)關(guān)時(shí)間越短,則開(kāi)關(guān)損耗越低。

4. LFPAK(瑞薩科技公司封裝編號(hào)):LFPAK代表“loss free package”(無(wú)損耗封裝)。這種封裝由瑞薩科技公司開(kāi)發(fā)而成,并且在批量生產(chǎn)領(lǐng)域得到了一致認(rèn)同。在這種封裝中,MOSFET芯片的頂面和底面與線框相連,電流能夠通過(guò)它垂直流動(dòng)。這將封裝電阻降低了一半,從傳統(tǒng)封裝的1m減為現(xiàn)在的0.5m,還可以通過(guò)頂面和底面散熱來(lái)防止芯片發(fā)生過(guò)熱的情況。并且,電感也比采用導(dǎo)線的傳統(tǒng)封裝低,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高頻操作。

上述產(chǎn)品名稱、公司名稱或品牌均為其各自所有者的財(cái)產(chǎn)。

典型應(yīng)用

隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器:服務(wù)器、通信設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等

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