标题:
OptiMOS 3 MOSFET-1
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作者:
look_w
时间:
2018-1-26 12:45
标题:
OptiMOS 3 MOSFET-1
作为开关模式电源的核心器件，
MOSFET
在对电源的优化中承担着十分重要的角色。采用最先进的半导体技术对提高工作效率固然必不可少，但封装技术本身对提高效率也具有惊人的效果。
效率和功率密度是现代功率转换和电源管理系统最为关注的两个方面。为满足这方面的要求，功率
MOSFET
发展的趋势是生产具有极低通态电阻同时具有低电容的器件，以尽可能降低传导损失和开关损失。但是，仅仅依靠半导体技术的提高还不足以满足上述要求，还需要类似
SuperSO8
这样的现代功率封装技术。该封装技术具有低寄生电阻、低电感、有效热耦合和设计紧凑等特点。
MOSFET
——所有开关模式转换器的核心元件
MOSFET
是开关模式转换器的关键元件，其在电压供应单元原边实现的功能是将直流（
DC
）链路电压进行有源调制，产生接近矩形的交流（
AC
）电压。但在次边，
MOSFET
被用作整流器进行同步整流，将交流电压转换回直流电压。
为满足更加严苛的效率要求，为特定应用找到最合适的
MOSFET
并将其优化以实现低损失操作就变得日益重要。与此有关的主要参数包括漏极
-
源极通态电阻（
R
DS(on)
）、
MOSFET
电容（
C
OSS
，
C
g
）和半导体的封装型式。尽管现代技术可以实现极低电阻的开关，但仅对通态电阻进行优化是不够的，还需要对开关频率、开关电流和要求的电压等级进行精确的分析。因此，有效提高效率的关键，在于研究有源半导体器件和无源器件之间的交互作用，而非将
MOSFET
作为单个器件进行孤立的分析。
封装—提高效率的关键因素
导致对应用及
MOSFET
要求越来越严格的因素有两个：系统的小型化及效率的提高。为了在应用设计中对这两个方面进行处理，需要寻找到新的方法。而在现有概念框架下进行挖掘，并不总能取得期望的效果。因此，可能需要开发一种全新的系统设计。
一种方法是以创新的
SuperSO8
封装代替原来的标准
TO-220
封装。仅封装尺寸本身就可说明，以
SuperSO8
代替
TO-220
具有节省空间的潜在优势，从而提高整个系统的功率密度。同时，
SuperSO8
适合严苛的效率要求。对用于服务器的标准开关模式电源，仅仅将封装型式由
TO-220
变为
SuperSO8
，就可以将效率提高
0.4%
。这种消耗的降低，来源于更低的封装电阻和低至约
1nH
的极低封装电感。
对应于
40V
、
60V
和
80V
的电压等级，
OptiMOS 3
的漏极
-
源极通态电阻
R
DS(on)
分别为
1.8m
Ω
、
2.8m
Ω
和
4.7m
Ω
。相对于
SuperSO8
的尺寸而言，这种低阻值达到了一个全新的标准。与性能最接近的竞争产品相比，通态电阻下降了
50%
（图
1
）。这些器件的
FOM
（优值系数，通态电阻乘以栅电荷）比采用
TO-220
封装的同类芯片高出
25%
，从而允许更高的开关速度，尽可能减小开关和驱动器损耗，达到更高的功率密度和更低的驱动器负载。
至电路板的
1˚K/W
热电阻、采用热沉实现有效的双边冷却的能力以及最高达
100A
的电流处理能力等特性，使该系列产品在
40
至
80V
电压等级的低电阻
MOSFET
应用方面树立了全新的标准。
OptiMOS 3
产品用于要求高效率和高功率密度的功率转换和电源管理系统，应用范围广泛，从开关模式电源（
SMPS
）和用于计算机的
DC/DC
转换器、家用电器、小型电动车和电讯设备，直至充电式改锥和风扇等小型电气设备。
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