Mehr Leistung, weniger Wärme:
TOSHIBA Low Voltage MOSFETs U-MOS IX-H und X-H

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Fortschritte in der MOSFET-Silizium- und Gehäusetechnologie sind entscheidend für die Verbesserung der Energieeffizienz. Wichtig dabei ist, die bei der Stromumwandlung entstehende Wärme so stark wie möglich zu reduzieren.

Der umweltbewusste Verbraucher weiß: Heiße Gehäuse oder Netzteile bedeuten Energieverschwendung! Dies führt zu einer kürzeren Batterielebensdauer, einer höheren Stromrechnung und zu einem erhöhten CO2-Ausstoß.

Wenn wir die Entscheidung über Consumer- und Haushaltsgeräte, Industriemaschinen oder hoch elektrifizierte konventionelle oder Hybridautos treffen, dann erwarten wir stets

  1. eine bessere Energieeffizienz mit überlegener Leistung
  2. bei gleichzeitig niedrigeren Betriebskosten
  3. und einem geringeren ökologischen Fußabdruck.

Effiziente Energieumwandlung - Merken Sie sich bei MOSFETs U-MOS IX-H und U-MOS X-H

In der Vergangenheit wurden Verbesserungen der Leitfähigkeit auf Kosten schlechterer Schalteigenschaften erzielt oder umgekehrt. Die neuesten Trench-Technologien haben diesen Zielkonflikt durchbrochen. Sie ermöglichen es, gleichzeitig eine bessere Leitfähigkeit und eine höhere Schaltleistung zu erzielen.

Trench-MOSFETs haben sich über verschiedene Generationen immer weiter entwickelt.
Jedes Mal konnten kleinere Chipzellen hergestellt werden. Die engere Anordnung führt zu einem geringeren Durchlasswiderstand pro Chipfläche. Gleichzeitig fallen die internen Chipkapazitäten gering aus. Das verbessert das Schaltverhalten und verringert die Belastung der Gate-Treiber-Schaltkreise.

U-MOS IX-H und U-MOS X-H MOSFETs von TOSHIBA bieten bessere Werte bezüglich RDS(ON) x A (Durchlasswiderstand x aktive Chipfläche) und RDS(ON) x Ciss (Durchlasswiderstand x Eingangskapazität). Das führt zu einer höheren Leitfähigkeit bei gleichzeitig geringeren Gate-Treiber-Verlusten. Die verringerte Ausgangskapazität (COSS) senkt die Ausgangsladung (QOSS) und das erhöht die Schalteffizienz.


42% geringerer Widerstand – Ein Bestwert unter den MOSFETs

Die Verbesserungen der neuen Halbleiterprozesse sorgen im Vergleich zur UMOS-VIII-Generation z.B. für einen 42 Prozent geringeren Widerstand.
Bei dem für die Gesamteffizienz wichtigen Wert RDS(ON) x COSS bietet TOSHIBA bei einigen Typen den besten Wert gegenüber seinen Marktbegleitern.


Verbesserte Gehäuse mit beidseitiger Wärmeableitung

Neue Gehäuse verbessern die Kühlung und erhöhen die Zuverlässigkeit.
TOSHIBA bietet einige seiner UMOS IX-H-Leistungs-MOSFETs im DSOP-Advance Gehäuse an. Diese weisen die gleiche Stellfläche wie das gängige 5 mm x 6 mm SOP auf.
Im Inneren ist die Source-Metallisierung auf der Oberseite des Chips direkt mit einer großen Elektrode auf der Oberseite des Gehäuses verbunden. Damit wird Wärme zusätzlich über die Gehäuseoberseite abgeleitet. Die Drain-Elektrode auf der Unterseite ist wesentlich größer als beim herkömmlichen SOP-Gehäuse.
Durch die beidseitige Ableitung der Wärme (Dual-Side Cooling) wird das Wärmemanagement in platzsparenden Anwendungen deutlich verbessert.
Dadurch helfen DSOP-Advance Bausteine die Temperatur des Gesamtsystems zu verringern. Als Entwickler verfügen Sie damit über mehr Spielraum bei der Gestaltung des Kühlkörpers.

 

175 °C Sperrschichttemperatur

Ab der neunten Generation dürfen TOSHIBA MOSFETs mit einer maximalen Sperrschichttemperatur von 175 °C betrieben werden. Damit können Sie einen höheren maximalen Strom nutzen, als bei Bauteilen, die nur bis 150 °C spezifiziert sind.

 

Low-Spike Technologie

TOSHIBA hat das Abschaltverhalten der UMOS-X und der UMOS-IX Generation optimiert. Hier werden Überspannungsspitzen und Oszillationen merklich reduziert. Dies führt in der Anwendung zu einer deutlichen Wirkungsgradsteigerung und ist anwenderfreundlicher in Bezug auf EMV-Strahlung.

  

Fazit

TOSHIBAs U-MOS IX-H und U-MOS X-H MOSFETs sind hocheffiziente Bauteile, mit denen Sie bei der Entwicklung von DC-DC Wandlern, Netzteilen, Ladegeräten und BLDC-Motorsteuerungen hervorragende Wirkungsgrade erzielen: Reduzierter Energieverbrauch, deutlich verringerte Bauteiltemperaturen. Mit der Reduzierung des Kühlaufwands reduzieren sich auch die Kosten. Kleinere Kühlkörper ermöglichen eine größere Packungsdichte auf der Platine. Sie können also deutlich kleinere Geräte mit höherer Energieeffizienz bauen. Der ökologische Fußabdruck wird es Ihnen zusätzlich danken.

Eine komplette Übersicht der verfügbaren Low-Voltage MOSFET mit U-MOS IX-H und U-MOS X-H MOSFETs finden sie hier.

 

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