Verimlilik, termal direnç ve boyut konularına odaklanan büyük güç oyuncuları, portföylerine yeni MOSFET'ler ekledi.
Elektrikli araçlar, yenilenebilir enerji ve veri merkezleri gibi sektörlerde daha verimli, yüksek performanslı bileşenlere olan talep artmaya devam ediyor. Bu endüstrilerde, güç yönetim sistemlerinin artan karmaşıklığı, daha yüksek verimlilik, güç yoğunluğu ve anahtarlama özellikleri sunan daha sofistike ve güvenilir MOSFET'lere ihtiyaç duyulmasına yol açıyor.
Bu çerçevede, Nexperia, Toshiba ve Navitas Semiconductor gibi birçok şirket, mevcut MOSFET ürün gamlarını genişletti.
Nexperia’nın NextPower MOSFET’leri
Nexperia, daha yüksek verimlilik ve düşük pikleme sunmak için NextPower 80/100-V MOSFET portföyünü yakın zamanda genişletti.
Portföye eklenen son ürünler, 5 mm x 6 mm ve 8 mm x 8 mm ölçülerinde, endüstri standardı LFPAK paketlerinde yer alan MOSFET’ler içeriyor. Bu cihazlar, cihazına bağlı olarak, RDS(on) değerleri 1.8 mΩ ile 15 mΩ arasında değişen, son derece düşük bir direnç sergiliyor. Önceki modellere göre RDS(on)'da %31'e varan bu azalma, iletkenlik kayıplarını en aza indirerek daha verimli bir çalışmayı mümkün kılıyor.
Portföy, gate charge (Qg(tot)) ve reverse recovery charge (Qrr) optimizasyonuna odaklanıyor; her ikisi de anahtarlama kayıplarını ve operasyon sırasındaki piklemeyi doğrudan etkiliyor. Minimize edilen piklemenin ek bir faydası olarak, Nexperia’nın MOSFET’leri elektromanyetik girişim (EMI) ile ilgili zorluklara yanıt veriyor. Nexperia, bu optimizasyonların, elektromanyetik uyumluluk (EMC) standartlarını karşılarken genel sistem verimliliğini artırdığına inanıyor.
Nexperia'ya göre, portföy, RDS(on) değeri 80 V'da sadece 1.2 mΩ olan, güç yoğun bir CCPAK1212 paketiyle gelecek yeni bir MOSFET’in piyasaya sürülmesiyle daha da genişleyecek.
Toshiba’nın 600-V Süper Bağlantı MOSFET’leri
Toshiba, süper bağlantı yapısı kullanan 600-V DTMOSVI serisinin dokuz yeni N-kanallı güç MOSFET’i tanıtarak bu seriyi genişlettiğini duyurdu. Toshiba, yeni serideki gelişmiş performans ölçümlerini son nesil işlem teknolojisine bağladı.
Ana gelişmelerden biri, alan başına kaynaç-drenaj direncinde %13'lük bir azalma olup, bu doğrudan iletkenlik kaybını etkileyerek bu MOSFET'leri yük altında daha verimli hale getiriyor. Ayrıca, kaynaç-drenaj direnci (RDS(on)) ve gate-draj yükünün çarpımı olarak hesaplanan merit figürü (FOM) yaklaşık %52 oranında geliştirilmiştir.
Genişletilmiş ürün gamı, RDS(on) değerleri 0.040 Ω ile 0.165 Ω arasında değişen ve toplam geçit yükleri 28 nC ile 85 nC arasında olan MOSFET’ler içeriyor. Yüksek frekanslı güç uygulamaları için, düşük gate-drain yükü ve minimize edilen giriş kapasitansı, daha hızlı anahtarlama süreleri sağlıyor.
Bu MOSFET’ler, farklı tasarım gereksinimlerine hitap eden TO-247, TO-220SIS ve DFN8×8 gibi çeşitli paketlerde mevcuttur. Toshiba ayrıca, geçici karakteristikleri etkili bir şekilde yeniden üreten ve dolayısıyla hassas devre tasarımına yardımcı olan yüksek doğruluklu G2 modelleri de dahil olmak üzere tasarım ve simülasyon sürecini desteklemek için SPICE modelleri sağlar. Toshiba, yeni ürünlerinin veri merkezlerinde kullanılan yüksek verimlilikli anahtarlamalı güç kaynaklarında, fotovoltaik güç dönüştürücülerinde ve kesintisiz güç sistemlerinde kullanım bulmasını bekliyor.
Navitas'ın Gen-3 Hızlı SiC MOSFET’leri
Navitas Semiconductor, Gen-3 Hızlı SiC MOSFET portföyünü yakın zamanda genişletti.
Zorlu, yüksek güçlü uygulamalar için tasarlanan bu 650-V MOSFET’ler, Navitas'ın özel kanal destekli düzlemsel teknolojisini kullanır ve bu, geniş bir sıcaklık aralığında verimliliği önemli ölçüde artırır. Bu teknolojinin kilit özelliği, yüksek hızlı, serin çalışan performansı sürdürme yeteneğidir ve bu, rakip SiC ürünlerine kıyasla cihazın çalışma ömrünü üç katına çıkararak sıcaklıkların 25°C'ye kadar düşmesine olanak tanır.
Gen-3 SiC MOSFET’ler, Navitas’ın geleneksel D2PAK-7L paketlerine göre junction-to-case termal direnci %9 oranında azaltan sağlam bir transistör kılavuzsuz paketinde (TOLL) yer alır. Bu, sırasıyla %30 daha küçük PCB alanı, %50 yükseklik azalması ve genel olarak %60 daha küçük boyuttan bu yana güç yoğunluğuna dönüşür. Bunu göstermek için, TOLL paketlenmiş G3F45MT60L, 97%'nin üzerinde bir tepe verimliliğine ulaşan ve sektördeki 'en yüksek güç yoğunluğunu' 137 W/inç³ olarak sunan 4,5 kW'lık bir AI güç sistemi referans tasarımında kullanıldı.
Bu MOSFET’lerdeki 20 mΩ'dan 55 mΩ'a kadar düşük on-resistans ve paketin 2 nH'lık minimal endüktansı, hızlı anahtarlamalı uygulamalar için uygunluğunu daha da arttırır.
Daha Fazla MOSFET İyileştirmesi Yolda
Bu makalede vurgulanan gelişmelerin kanıtladığı gibi, güç elektroniği endüstrisi daha fazla verimlilik, azaltılmış termal direnç ve daha kompakt tasarımlar yönünde güçlü bir eğilim göstermektedir. İleriye dönük olarak, silikon karbür ve galyum nitrür gibi yeni malzemelerle birleşen MOSFET mimarilerinin sürekli iyileştirilmesi, yeni nesil güç sistemlerinin yeteneklerini yeniden tanımlamak için gerekli olacaktır.
