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汽車分立MOSFET可最小化開關損耗和提高系統級可靠性

星星科技指導員 ? 來源:安森美半導體 ? 作者: Jay Nagle ? 2022-05-09 14:32 ? 次閱讀

與其他細分市場相比,汽車市場占安森美半導體收入的最大份額。在汽車市場垂直領域,電源方案部(PSG)提供有競爭力的方案用于動力總成、先進駕駛輔助系統(ADAS)、車內、車身、聯接和LED照明應用。當今內燃機汽車向具有更高自動化水平、提高燃油能效和減少排放發展,為電子系統設計帶來了一系列新挑戰。半導體供應商將提供低成本、重量輕的器件方案,具有降低的功耗,及高達175°C結溫的熱性能。

安森美半導體迄今已在汽車MOSFET市場上取得了強大的地位,提供廣泛的符合AECQ-101汽車認證的具有競爭力的MOSFET陣容,為48V輕度混合系統的電源結構、插電式混動/電動(PHEV/ BEV)汽車的車載充電單元、電氣化動力總成中的高壓到低壓DC-DC變換器以及連接電池的12V 電子控制單元(ECU)應用提供了方案,符合汽車系統設計考量。

在推廣中的μ8FL(3x3mm)、SO8-FL(5x6mm)、Power56、LFPAK、Power88(8x8mm)和TOLL(10x12mm)封裝較小,取代用于電機驅動、電磁控制、反向電池保護電路和12V ECU系統的舊的較大的DPAK、D2PAK和SOT-223封裝。與舊封裝相比,更小尺寸的占位具有更低的構造成本,其電阻和電感值分別低至0.2 mΩ和1 nH。這些屬性轉換為具有低導通電阻(Rds-ON)和門極電荷值的具性價比的方案,可最小化導通和開關損耗。

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表1. 汽車MOSFET用于關鍵應用

此外,更小的節省空間的封裝與較大的DPAK和D2PAK封裝具有相當的熱性能。為遵從電氣動力總成系統設計的考量,可提供Power56雙冷卻、Power88單/雙冷卻、650V SuperFET?III和LFPAK56 MOSFET封裝。雙冷卻封裝結構可最大化PCB板空間使用率和實現出色的熱傳導。 Power56兼容Power SO-8封裝并減少了寄生效應。 Power88單封裝采用8x8 mm封裝,采用薄型結構,適合替代較大的PTH和D2PAK封裝。 SuperFET?III MOSFET是一款高壓FET,具有降低的Rds-ON、門極和輸出電荷,有助于降低導通和開關損耗。 SuperFET?III MOSFET采用易驅動和FRFET版本,具有良好的安全工作區(SOA)額定值。易驅動版本可內部調節門極電阻和寄生電容,有極低的EMI和電壓尖峰。 FRFET版本包括一個高度優化的恢復二極管,具有超低Qrr和Trr,對于最小化開關損耗和提高系統級可靠性至關重要。

LFPAK56封裝具有超低封裝雜散電感和電阻值。它采用強固的結構,鷗翼式(gull-wing)設計可承受由于熱和機械應力引起的膨脹和收縮,而不會影響性能。該表歸納了汽車MOSFET用于關鍵應用。

審核編輯:郭婷

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