随着电动车、可再生能源和数据中心等领域对高效、高性能组件需求的持续上升,电源管理系统的复杂性也随之增加,市场对更先进和可靠的MOSFET需求愈加旺盛。对此,Nexperia、东芝和Navitas等公司纷纷扩展了各自的MOSFET产品线,以满足行业的挑战和机遇。
Navitas、东芝和 Nexperia 的新型 MOSFET
Nexperia最近扩展了其NextPower 80/100V MOSFET系列,旨在提高效率并降低尖峰现象。新产品采用行业标准的LFPAK封装,尺寸为5mm x 6mm和8mm x 8mm,导通电阻(RDS(on))低至1.8mΩ至15mΩ,这意味着与之前型号相比,其RDS(on)可降低高达31%,从而最小化导通损耗,提升效率。
新系列还优化了栅极电荷(Qg(tot))和反向恢复电荷(Qrr),这两个参数直接影响开关损耗和操作中的尖峰现象。Nexperia表示,这些优化使其MOSFET更能应对电磁干扰,同时提升了整体系统的电磁兼容性。此外,Nexperia计划推出一种RDS(on)低至1.2mΩ的MOSFET,以进一步扩展该系列。
东芝也在其600V DTMOSVI系列中推出了九款新型N沟道功率MOSFET,采用超结结构,利用最新一代工艺技术实现了显著性能提升。新产品在每单位面积的漏极-源极导通电阻上降低了13%,这直接影响了导通损耗,提高了负载下的效率。此外,性能指标(RDS(on)与栅极-漏极电荷的乘积)改善了约52%。
东芝的新系列包括多种导通电阻值,从0.040Ω到0.165Ω不等,总栅极电荷范围为28nC到85nC,适合高频功率应用,确保快速开关时间。东芝还提供多种封装选择,包括TO-247、TO-220SIS和DFN8×8,以满足不同设计需求,并提供高精度的SPICE模型,支持设计和仿真过程。
Navitas扩展了其第3代快速SiC MOSFET产品,这些650V的MOSFET专为高功率应用设计,采用独特的槽道辅助平面技术,显著提高了效率和温度管理。这项技术帮助设备在高效工作时,外壳温度降低多达25°C,且可能使器件使用寿命延长至三倍。
新MOSFET采用无引脚晶体管封装(TOLL),其结至壳体的热阻比传统D2PAK-7L封装降低了9%,实现了PCB占用面积减少30%、高度降低50%及整体尺寸缩小60%的目标。这种设计的典型应用是在4.5kW AI电源系统中,该系统实现了超过97%的峰值效率和137 W/inch³的行业最高功率密度。
正如本文所展示的发展,电力电子行业正朝着更高效率、降低热阻和更紧凑设计的方向发展。展望未来,MOSFET架构的持续改进,加上硅碳化物和氮化镓等新兴材料,将是重新定义下一代电力系统能力的必要条件。
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