MOSFET性能和封装创新在PCIM Europe大放异彩

本周的PCIM Europe 2022是一场繁忙的活动，充满了宣布和展示的各种新型和创新的电力设备。SiC FET和MOSFET类别的产品很有代表性，器件提供了领先的性能规格和新的封装选项。

特别是对于SiC MOSFET来说，竞争非常激烈，但这对这个技术领域来说并不是什么新鲜事。在这篇文章中，我们研究了本周在PCIM Europe 2022期间宣布的一些FET产品。

 

开关电源MOSFET

首先，STMicroelectronics推出了MDmesh M9和DM9 MOSFET系列的首批成员。这些器件是N沟道超级结多漏极硅功率MOSFET。该公司的目标设备是用于各种系统的开关模式电源，包括数据中心服务器、5G基础设施设备和平板电视。

 

此处显示的是对不同封装类型的比较，与之前的技术（MDmesh M5系列）相比，MDmesh M9系列具有更低的最大漏极-源极导通电阻。图像由STMicroelectronics提供

 

最先推出的两个芯片是650 V STP65N045M9和600 V STP60N043DM9。最大R_{DS（打开）}设备规格为45米Ω 用于STP65N045M9和43米Ω 用于STP60N043DM9。ST声称低R_{DS（打开）}规格最大限度地提高了功率密度，并使设计具有紧凑的尺寸。该器件还提供低栅极电荷（Qg），通常在400V漏极电压下为80nC。

开启和关闭开关损耗低于该公司早期的MDmesh M5和M6/DM6芯片。这要归功于栅极阈值电压（V_{GS（第个）})STP65N045M9为3.7 V（典型值），STP60N043DM9为4.0 V（典型）。MDmesh M9和DM9系列还具有非常低的反向恢复电荷（Qrr）和反向恢复时间（Trr）。

该公司认为，这些规格有助于提高效率和切换性能。Trr是当正向电流由于剩余存储电荷而瞬间切换方向时，电流沿反向流动的时间。

该公司声称，基于MDmesh DM9技术的设备非常坚固，在400 V时dv/dt能力高达120 V/ns。ST公司表示，STP65N045M9和STP60N043DM9正在to-220电源包中生产，并将于2022年第二季度末在经销商处上市。

 

具有快速反向恢复时间的MOSFET

ROHM也推出了新的超级结MOSFET，在其PrestoMOS家族中增加了七种新器件。这些被称为R60 VNx系列的600 V超级结MOSFET也以其低Trr而闻名。

该系列针对各种系统设计中的电源电路，包括服务器、电动汽车充电和基站。该公司表示，白色家电中的电机驱动器等产品设计同样适用于这些MOSFET。

 

R60 VNx系列专为电动汽车充电器、服务器和白色家电中的电机驱动器设计。图片由ROHM提供

 

根据ROHM的说法，R60 VNx系列MOSFET利用了该公司的最新工艺来降低R_{DS（打开）}单位面积。这种降低通常伴随着与Trr规格的权衡。尽管如此，ROHM表示，它已经实现了高达20%的R降低_{DS（打开）}与具有105ns的Trr的to-220FM封装中的等效标准产品相比。

ROHM计划通过具有较低噪声性能的产品来扩大其超级结MOSFET产品。有关R60 VNx系列的更多详细信息，请参阅本周早些时候在EE Power上的一篇文章，All About Circuits的姊妹网站。

 

用于800 V电动汽车充电器的1200 V SiC FET

Qorvo（前身为UnitedSiC）宣布了其第4代1200 V硅SiC FET系列的六个成员。该公司声称，新的UF4C/SC系列1200 V Gen 4 SiC FET非常适合电动汽车车载充电器、工业电池充电器、工业电源和DC/DC太阳能逆变器中的主流800 V总线架构。其他应用包括焊机、不间断电源（UPS）和感应加热应用。

 

Qorvo UF4C/SC Gen 4系列SiC FET可提供23米Ω, 30米Ω, 53米Ω, 和70米Ω R_{DS（打开）}选项。图片由Qorvo提供

 

R_{DS（打开）}第4代系列的选项包括23米Ω, 30米Ω, 53米Ω, 和70米Ω. 这些器件采用工业标准4导联开尔文源TO-247封装。除了to-247配置外，53 mΩ和70 mΩ设备还具有to-247 3引线封装选项。

Qorvo声称，新的UF4C/SC系列提供了一流的SiC FET“品质因数”。有关UF4/SC的更详细信息，请参阅昨天关于EE Power上设备的文章。

 

TOLL封装中的650 V SiC MOSFET

封装创新是Onsemi最新MOSFET产品的重点。在本周的PCIM Europe上，该公司宣布了其声称的业界首个TO无引线（TOLL）封装SiC MOSFET。直到最近，许多SiC器件都是以D2PAK 7引线封装的形式提供的，需要更大的占地面积。

TOLL封装尺寸仅为9.90 mm x 11.68 mm，比D2PAK封装的PCB面积小30%。Onsemi说，它的外形（高度）为2.30毫米，总体积比D2PAK封装小60%。该公司还指出，TOLL封装比D2PAK 7引线器件具有更好的热性能和更低的封装电感（2nH）。

 

NTBL045N065SC1的TOLL封装尺寸不足9.90毫米x 11.68毫米x 2.30毫米。图片由Onsemi提供

 

Onsemi在TOLL封装中提供的第一个SiC MOSFET是NTBL045N065SC1。该设备适用于开关模式电源、服务器和电信电源、太阳能逆变器、UPS和储能系统等要求苛刻的应用。

NTBL045N065SC1拥有一个V_{决策支持系统}额定电压为650 V和R_{DS（打开）}（典型值）33米Ω 以及最大漏极电流（I_D)该器件基于宽带隙（WBG）SiC技术，最高工作温度为175°C。

 

MOSFET冰山的尖端

这些新的SiC FET和MOSFET产品只是本周在PCIM Europe上宣布的功率器件总数的快照，但趋势是明确的。该领域的半导体供应商正在多个领域取得进展，包括R_{DS（打开）}、包装创新、Trr等。