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ROHMs neue branchenführende* N-Kanal-MOSFETs mit niedrigem Einschaltwiderstand: Hocheffizienter Betrieb in einer Vielzahl von Anwendungen
*ROHM-Studie vom 31. Mai 2023
31. Mai, 2023
40 V bis 150 V Durchbruchspannung: ideal für Motorantriebe und industrielle Stromversorgungen
ROHM hat neue N-Kanal-MOSFETs der Baureihen RS6xxxxBx / RH6xxxxBx in 13 Varianten mit Durchbruchsspannungen von 40 V, 60 V, 80 V, 100 V und 150 V entwickelt. Die Bauelemente eignen sich ideal für Anwendungen, die mit 24 V/36 V/48 V-Stromversorgungen betrieben werden. Dies sind zum Beispiel Basisstationen, Server sowie Motoren für Industrieanlagen und Konsumgüter.
In den letzten Jahren ist der Stromverbrauch weltweit gestiegen. Als Folge davon mussten industrielle Geräte wie Server, Basisstationen und verschiedene Motoren effizienter werden. Für einige dieser Anwendungen, bei denen Mittelspannungs-MOSFETs in einer Vielzahl von Schaltungen eingesetzt werden, fordern die Hersteller eine weitere Reduzierung der Leistungsverluste. Typische MOSFETs sind jedoch durch zwei Hauptparameter gekennzeichnet, die zu Leistungsverlusten führen: Der Einschaltwiderstand (RDS(on)), der umgekehrt proportional zur Chipgröße ist, und die Gate-Drain-Ladung (Qgd), die proportional zur Chipgröße ansteigt. Beide in Einklang zu bringen ist eine Herausforderung. ROHM hat durch die Verwendung von Kupfer-Clip-Verbindungen und die Optimierung der Gate-Struktur einen guten Kompromiss zwischen diesen beiden Parametern gefunden.
Die neuen MOSFETs zeichnen sich aus durch einen branchenführenden RDS(on) von 2,1 mΩ – ca. 50 % weniger als bei herkömmlichen Produkten. Erreicht wird dies durch eine Erhöhung der Bauelemente-Performance und die Verwendung eines HSOP8/HSMT8-Gehäuses mit niederohmigen Kupfer-Clip-Anschlüssen. Die Verbesserung der Element-Gate-Struktur reduziert die Qgd um ca. 40 % gegenüber konventionellen Produkten (Vergleich typischer Werte für RDS(on)und Qgd für Produkte mit 60-V-HSOP8-Gehäuse). Diese Maßnahmen verringern sowohl die Schalt- als auch die Leitungsverluste, was die Effizienz der Anwendung erheblich erhöht. Vergleicht man beispielsweise den Wirkungsgrad einer Evaluierungsplatine für Stromversorgungen in Industrieanlagen. So erreichen die neuen Produkte von ROHM einen branchenführenden Wirkungsgrad von ca. 95 % (Spitze) im Ausgangsstrombereich bei Dauerbetrieb.
ROHM wird auch in Zukunft MOSFETs mit noch niedrigerem Einschaltwiderstand entwickeln. Diese werden den Stromverbrauch in einer Vielzahl von Anwendungen senken und dazu beitragen, gesellschaftliche Herausforderungen wie den Umweltschutz durch Energieeinsparung zu bewältigen.
ROHMs neue branchenführende* N-Kanal-MOSFETs mit niedrigem Einschaltwiderstand: Hocheffizienter Betrieb in einer Vielzahl von Anwendungen
*ROHM-Studie vom 31. Mai 2023
31. Mai, 2023
40 V bis 150 V Durchbruchspannung: ideal für Motorantriebe und industrielle Stromversorgungen
ROHM hat neue N-Kanal-MOSFETs der Baureihen RS6xxxxBx / RH6xxxxBx in 13 Varianten mit Durchbruchsspannungen von 40 V, 60 V, 80 V, 100 V und 150 V entwickelt. Die Bauelemente eignen sich ideal für Anwendungen, die mit 24 V/36 V/48 V-Stromversorgungen betrieben werden. Dies sind zum Beispiel Basisstationen, Server sowie Motoren für Industrieanlagen und Konsumgüter.
In den letzten Jahren ist der Stromverbrauch weltweit gestiegen. Als Folge davon mussten industrielle Geräte wie Server, Basisstationen und verschiedene Motoren effizienter werden. Für einige dieser Anwendungen, bei denen Mittelspannungs-MOSFETs in einer Vielzahl von Schaltungen eingesetzt werden, fordern die Hersteller eine weitere Reduzierung der Leistungsverluste. Typische MOSFETs sind jedoch durch zwei Hauptparameter gekennzeichnet, die zu Leistungsverlusten führen: Der Einschaltwiderstand (RDS(on)), der umgekehrt proportional zur Chipgröße ist, und die Gate-Drain-Ladung (Qgd), die proportional zur Chipgröße ansteigt. Beide in Einklang zu bringen ist eine Herausforderung. ROHM hat durch die Verwendung von Kupfer-Clip-Verbindungen und die Optimierung der Gate-Struktur einen guten Kompromiss zwischen diesen beiden Parametern gefunden.
Die neuen MOSFETs zeichnen sich aus durch einen branchenführenden RDS(on) von 2,1 mΩ – ca. 50 % weniger als bei herkömmlichen Produkten. Erreicht wird dies durch eine Erhöhung der Bauelemente-Performance und die Verwendung eines HSOP8/HSMT8-Gehäuses mit niederohmigen Kupfer-Clip-Anschlüssen. Die Verbesserung der Element-Gate-Struktur reduziert die Qgd um ca. 40 % gegenüber konventionellen Produkten (Vergleich typischer Werte für RDS(on)und Qgd für Produkte mit 60-V-HSOP8-Gehäuse). Diese Maßnahmen verringern sowohl die Schalt- als auch die Leitungsverluste, was die Effizienz der Anwendung erheblich erhöht. Vergleicht man beispielsweise den Wirkungsgrad einer Evaluierungsplatine für Stromversorgungen in Industrieanlagen. So erreichen die neuen Produkte von ROHM einen branchenführenden Wirkungsgrad von ca. 95 % (Spitze) im Ausgangsstrombereich bei Dauerbetrieb.
ROHM wird auch in Zukunft MOSFETs mit noch niedrigerem Einschaltwiderstand entwickeln. Diese werden den Stromverbrauch in einer Vielzahl von Anwendungen senken und dazu beitragen, gesellschaftliche Herausforderungen wie den Umweltschutz durch Energieeinsparung zu bewältigen.
Produktpalette
Sheet
[V]
TC=25°C
[nC]
[mm]
HSOP8
(5.0×6.0×1.0)
HSMT8
(3.3×3.3×0.8)
Anwendungsbeispiele
Die Produkte eignen sich auch für eine Vielzahl von Stromversorgungsschaltungen und motorbetriebenen Anwendungen.
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