瑞萨电子推新型功率MOSFET 性能升40%软管
高级半导体解决方案领导厂商瑞萨电子株式会社(TSE:6723,以下简称瑞萨电子)已于近日宣布开始供应第12代新型功率MOSFET(金属氧化物半导体晶体管)产品——RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA。新产品作为面向DC/DC转换器的功率半导体器件,主要面向计算机服务器和笔记本电脑等的应用。
本次推出的3款功率MOSFET可用于控制CPU和存储器的电压转换电路。例如,可作为降压电路,用于将电池提供的12V电压转换为1.05V,以便为CPU所用。随着公司进一步推进第12代生产工艺的小型化,瑞萨电子的新型MOSFET将FOM(品质因数=导通电阻×栅极电荷)在公司现有产品的基础上降低了约40%,这使电压转换过程中的功率损耗大幅降低,从而实现了更高的DC/DC转换器性能。
随着信息与通信产品(如服务器、笔记本电脑和图形卡等)性能的不断提升,其所需的功耗也在不断增加。与此同时,不断降低元件(如CPU、图形处理单元(GPU)、存储器、ASIC)工作电压的发展趋势又导致了电流的增加。这样就需要DC/DC转换器能够处理低压和大电流。除此之外,日益增长的节能环保需求,也提出了降低电压转换过程中的功率损耗与提高转换效率的要求。而瑞萨电子本次所推出的3款第12代功率MOSFET产品因其领先于业内的性能与降低约40%的FOM,满足了上述需求。
新产品所具有的25V电压容差(VDSS)为RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA分别实现了40A、30A和25A的最大电流(ID)。另外,新产品的总品度值(VGS=4.5V时的标准值)分别为6.84mΩ?nC、7.83mΩ?nC和7.2mΩ?nC,这比瑞萨电子第10代功率MOSFET(在用作控制功率MOSFET时,其提供了比第11代产品更好的总品度值)降低了约40%。
此外,新产品的栅-漏电荷电容(Qgd),即控制功率MOSFET的主要特性分别为1.2nC、0.9nC和0.6nC,也比瑞萨电子第10代功率MOSFET(利用相同的导通电阻进行测量时)低了约40%。该数值越小表明开关损耗越低,则更有助于大幅提升DC/DC转换器性能和提高能效。
通常,DC/DC转换器具有2个功率MOSFET:一个用于控制,另一个则用于实现同步整流。它们轮流开关以进行电压转换。假设新型RJK0210DPA用于实现控制,同时将瑞萨电子第11代RJK0208DPA用于实现同步整流,那么在将电压从12V转换为1.05V时,其最高功率转换效率则可实现90.6%(在输出电流为18A的情况下)和86.6%(在输出电流为40A的情况下)。(这2个数值均基于300kHz的开关频率和两相配置。)
新产品采用具有出色散热特性、尺寸为5.1×6.1mm、厚0.8mm(最大值)的WPAK(瑞萨电子封装编号)封装。同时,器件下面所装有的压料垫,能够在功率MOSFET工作时将其产生的热量传导至印刷电路板,并且使功率MOSFET能够处理大电流。
今后,瑞萨电子还将不断开发适于各类DC/DC转换器的半导体产品,以进一步实现低损耗和高效率,并为开发出更小巧、更节能的系统做出贡献。
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