Полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (МОП-транзисторы) на протяжении десятилетий были основой цифровой и силовой электроники, и по мере развития технологий они постоянно сталкиваются с проблемами. Одной из наиболее актуальных проблем для МОП-транзисторов является то, что они должны работать при высоком напряжении, оставаясь при этом надежными. Производители должны тщательно выбирать изоляционные материалы и методы, которые обеспечивают безопасную работу при повышенных уровнях напряжения. В этой статье обсуждаются некоторые объявления конца лета о MOSFET-транзисторах, предназначенных для решения проблем систем силовой электроники.
Технология AOS снижает сопротивление во включенном состоянии
Компания Alpha and Omega Semiconductor (AOS) представила новую технологию MRigidCSP для МОП-транзисторов в приложениях управления батареями. Новая технология снижает сопротивление в открытом состоянии и увеличивает механическую прочность нового N-канального МОП-транзистора 12 В, AOCR33105E.
В AOS утверждают, что ее технология MRigidCSP особенно выгодна для быстрой зарядки.
В стандартных корпусах на уровне пластины и чипа подложка отвечает за значительную часть общего сопротивления, когда в приложениях управления батареями используются полевые МОП-транзисторы «спина к спине». Более тонкая подложка снижает общее сопротивление, но также снижает механическую прочность. Новая технология включает в себя технологию траншейного электроснабжения в простой конфигурации с общим стоком. Он отличается сверхнизким сопротивлением в открытом состоянии и защитой от электростатического разряда, а также повышает механическую прочность устройства. Компания указывает целевое применение этих полевых МОП-транзисторов в системах управления батареями для смартфонов, планшетов и ультратонких ноутбуков.
Toshiba выпускает модуль Dual SiC MOSFET на 2200 В
Toshiba анонсировала свой новый двойной МОП-транзистор MG250YD2YMS3 на основе карбида кремния (SiC) на 2200 В для промышленного оборудования. Он имеет номинальный ток 250 А и подходит для приложений, использующих 1500 В постоянного тока и выше, таких как фотоэлектрические системы и системы хранения энергии. выше. Одним из основных преимуществ использования устройств с более высоким номинальным напряжением является снижение потерь. В таких устройствах падение напряжения на устройстве пропорционально меньше при том же токе. Хотя устройства с более высоким напряжением могут иметь немного большую емкость затвора, они также могут иметь меньшие потери на переключение из-за более высоких скоростей переключения. Большая площадь кристалла устройства и способность выдерживать более высокие токи затвора также обеспечивают более быстрый переход между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ.
Испытательные схемы переключения индуктивной нагрузки на стороне верхнего и нижнего плеча.
Помимо более низких потерь проводимости и переключения, новый MOSFET Toshiba обеспечивает очень низкое напряжение сток-исток, составляющее 0,7 В. Он снижает потери переключения примерно на 90% по сравнению с кремниевыми IGBT, что позволяет создавать компактные схемы и повышать эффективность оборудования.
Vishay представляет силовые МОП-транзисторы для высокой плотности мощности
Vishay представила силовой МОП-транзистор серии E на 650 В четвертого поколения со сверхнизким временем заряда затвора при сопротивлении включению. Эта новая линейка снижает сопротивление включению на 48,2% и время зарядки затвора на 59% по сравнению с предыдущими поколениями, что делает их полезными для периферийных вычислений, серверов, хранилищ данных, ИБП, приводов двигателей и других подобных приложений.
Новый силовой МОП-транзистор SiHP054N65E
Благодаря новейшей технологии суперперехода новые МОП-транзисторы, такие как SiHP054N65E, обеспечивают типичное сопротивление в открытом состоянии всего 0,051 Ом при 10 В и низкий заряд затвора 72 нКл, что делает его немного лучше, чем ближайший конкурирующий МОП-транзистор. Они также имеют низкую выходную емкость и способны выдерживать переходные процессы перенапряжения в лавинном режиме.
MOSFET компоненты идут в ногу с потребностями в мощности
МОП-транзисторы сталкиваются с рядом проблем в современных энергосистемах: они требуют специальных драйверов затворов, требуют высоких производственных затрат, высокой степени интеграции, высокой скорости переключения и высокой рассеиваемой мощности. Наибольшую озабоченность вызывают эффективность и устойчивость к включению. Силовые МОП-транзисторы должны иметь низкое сопротивление в открытом состоянии, чтобы минимизировать потери мощности. Низкое сопротивление в открытом состоянии снижает потери проводимости, что приводит к повышению эффективности. Однако достижение низкого сопротивления включению требует сложного структурного проектирования и оптимизации материалов. Производители компонентов, такие как AOS, Toshiba и Vishay, изучают новые материалы, структуры устройств и методы упаковки, чтобы преодолеть эти проблемы. Достижения в области широкозонных материалов, таких как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), также помогают устранить некоторые препятствия, обеспечивая превосходную производительность и эффективность в приложениях с высокой мощностью.