隨著電動(dòng)車(chē)、可再生能源和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域?qū)Ω咝?、高性能組件需求的持續(xù)上升，電源管理系統(tǒng)的復(fù)雜性也隨之增加，市場(chǎng)對(duì)更先進(jìn)和可靠的MOSFET需求愈加旺盛。對(duì)此，Nexperia、東芝和Navitas等公司紛紛擴(kuò)展了各自的MOSFET產(chǎn)品線，以滿足行業(yè)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

Navitas、東芝和 Nexperia 的新型 MOSFET

Nexperia最近擴(kuò)展了其N(xiāo)extPower 80/100V MOSFET系列，旨在提高效率并降低尖峰現(xiàn)象。新產(chǎn)品采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的LFPAK封裝，尺寸為5mm x 6mm和8mm x 8mm，導(dǎo)通電阻(RDS(on))低至1.8mΩ至15mΩ，這意味著與之前型號(hào)相比，其RDS(on)可降低高達(dá)31%，從而最小化導(dǎo)通損耗，提升效率。

新系列還優(yōu)化了柵極電荷(Qg(tot))和反向恢復(fù)電荷(Qrr)，這兩個(gè)參數(shù)直接影響開(kāi)關(guān)損耗和操作中的尖峰現(xiàn)象。Nexperia表示，這些優(yōu)化使其MOSFET更能應(yīng)對(duì)電磁干擾，同時(shí)提升了整體系統(tǒng)的電磁兼容性。此外，Nexperia計(jì)劃推出一種RDS(on)低至1.2mΩ的MOSFET，以進(jìn)一步擴(kuò)展該系列。

東芝也在其600V DTMOSVI系列中推出了九款新型N溝道功率MOSFET，采用超結(jié)結(jié)構(gòu)，利用最新一代工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顯著性能提升。新產(chǎn)品在每單位面積的漏極-源極導(dǎo)通電阻上降低了13%，這直接影響了導(dǎo)通損耗，提高了負(fù)載下的效率。此外，性能指標(biāo)(RDS(on)與柵極-漏極電荷的乘積)改善了約52%。

東芝的新系列包括多種導(dǎo)通電阻值，從0.040Ω到0.165Ω不等，總柵極電荷范圍為28nC到85nC，適合高頻功率應(yīng)用，確保快速開(kāi)關(guān)時(shí)間。東芝還提供多種封裝選擇，包括TO-247、TO-220SIS和DFN8×8，以滿足不同設(shè)計(jì)需求，并提供高精度的SPICE模型，支持設(shè)計(jì)和仿真過(guò)程。

Navitas擴(kuò)展了其第3代快速SiC MOSFET產(chǎn)品，這些650V的MOSFET專為高功率應(yīng)用設(shè)計(jì)，采用獨(dú)特的槽道輔助平面技術(shù)，顯著提高了效率和溫度管理。這項(xiàng)技術(shù)幫助設(shè)備在高效工作時(shí)，外殼溫度降低多達(dá)25°C，且可能使器件使用壽命延長(zhǎng)至三倍。

新MOSFET采用無(wú)引腳晶體管封裝(TOLL)，其結(jié)至殼體的熱阻比傳統(tǒng)D2PAK-7L封裝降低了9%，實(shí)現(xiàn)了PCB占用面積減少30%、高度降低50%及整體尺寸縮小60%的目標(biāo)。這種設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用是在4.5kW AI電源系統(tǒng)中，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)97%的峰值效率和137 W/inch3的行業(yè)最高功率密度。

正如本文所展示的發(fā)展，電力電子行業(yè)正朝著更高效率、降低熱阻和更緊湊設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。展望未來(lái)，MOSFET架構(gòu)的持續(xù)改進(jìn)，加上硅碳化物和氮化鎵等新興材料，將是重新定義下一代電力系統(tǒng)能力的必要條件。

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