Neuer Hochleistungs-MOSFET reduziert synchrone Gleichrichtungsverluste

Update: 7. April 2023

Toshiba Electronics Europe GmbH hat eine neue 150-V-N-Kanal-Stromversorgung veröffentlicht MOSFET basierend auf dem U-MOS XH Trench-Prozess der neuesten Generation. Das neue MOSFET (TPH9R00CQ5) wurde speziell für Hochleistungs-Schaltnetzteile entwickelt, wie sie beispielsweise in Kommunikationsbasisstationen und anderen industriellen Anwendungen eingesetzt werden.

Mit einer maximalen VDSS-Einstufung von 150 V und einer Strombelastbarkeit (ID) von 64 A bietet das neue Bauteil einen sehr niedrigen Drain-Source-Einschaltwiderstand (RDS(ON)) von nur 9 mOhm (max.). Dies ist eine Reduzierung um mehr als 40 % gegenüber dem Produkt der vorherigen Generation TPH1500CNH1.

In Hochleistungs-Stromversorgungslösungen, die eine synchrone Gleichrichtung verwenden, ist die Rückwärtswiederherstellungsleistung äußerst wichtig. Aufgrund des Einbaus einer Hochgeschwindigkeits-Body-Diode verringert das neue Bauteil die Sperrverzögerungsladung (Qrr) im Vergleich zu einem bestehenden Bauteil wie dem TPH74R34CQH um etwa 9 % (auf 00 nC typ.). Darüber hinaus ist die Rückwärtswiederherstellungszeit (trr) von nur 40 ns eine Verbesserung von über 40 % im Vergleich zu früheren Geräten.

Zusammen mit einer niedrigen Gate-Ladung (Qg) von nur 44 nC reduzieren diese Verbesserungen die Verluste erheblich und erhöhen die Leistungsdichte in leistungsstarken, effizienten Stromversorgungslösungen. Eine Kanaltemperatur von 175°C (max.) ist beachtlich Mosfets mit Hochgeschwindigkeitsdiode und bietet dem Designer mehr thermischen Spielraum.

Das neue Bauteil senkt auch die beim Schalten erzeugten Spannungsspitzen, wodurch die EMI-Eigenschaften von Designs verbessert und die Notwendigkeit einer Filterung verringert werden. Es ist in einem vielseitigen, oberflächenmontierbaren SOP Advance(N)-Gehäuse untergebracht, das nur 4.9 mm x 6.1 mm x 1 mm misst.

Zur Unterstützung von Designern hat das Unternehmen ein G0-SPICE-Modell zur schnellen Verifizierung der Schaltung Funktion und hochpräzise G2 SPICE-Modelle zur präzisen Reproduktion transienter Eigenschaften.

Weitere Designunterstützung wird in fortgeschrittenen Referenzdesigns angeboten, die jetzt auf der Website des Unternehmens verfügbar sind. Diese enthalten einen nicht isolierten 1-kW-Buck-Boost-DC-DC Konverter, eine Drei Phasen Multi-Level-MOSFET-basierter Wechselrichter und ein 1-kW-Vollbrücken-DC-DC-Wandler – die alle das neue Gerät verwenden.

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