AEC-Q101-konforme Nexperia-ASFETs

Garantierte periodische Avalanche-Festigkeit bis 1 Mrd. Zyklen

7. Januar 2021, 14:46 Uhr | Irina Hübner

Die ASFETs lassen sich für die Steuerung induktiver Lasten im Fahrzeug einsetzen.

Speziell für den Antriebsstrang hat Nexperia AEC-Q101-qualifizierte Application Specific FETs (ASFETs) auf den Markt gebracht, die sich insbesondere durch ihr periodisches Avalanche-Verhalten auszeichnen. Die Technik wurde auf 1 Mrd. Avalanche-Durchbrüche getestet.

MOSFET-basierte Stromversorgungen für die Ansteuerung von Magneten und Aktuatoren in Fahrzeugantriebssträngen werden typischerweise über Topologien auf Basis von Verstärkern, Freilaufdioden oder aktiver Klemmung realisiert. Als vierte Möglichkeit gibt es den periodischen Avalanche-Betrieb, bei dem die Energie der induktiven Last abgeleitet wird, indem die Fähigkeit des MOSFETs genutzt wird, den beim Abschalten induktiver Lasten entstehenden Strom abzuleiten. Solche Designs machen Dioden und andere Bauteile überflüssig und reduzieren so die Anzahl der Komponenten und die Komplexität der Schaltung. Darüber hinaus lassen sich die Abschaltzeiten verkürzen – ein Faktor, der sich positiv auf die Zuverlässigkeit von elektromechanischen Bauelementen, wie zum Beispiel Magnetschalter und Relais, auswirkt.

Bislang wurden dazu Bausteine in Planartechnik verwendet. Die im periodischen Avalanche-Durchbruch betreibbaren ASFETs der Nexperia-Produktreihe sind nun speziell für solche Anwendungen entwickelt worden und garantieren einen bis auf 1 Mrd. Zyklen getesteten Betrieb im periodischen Lawinendurchbruch. Darüber hinaus können sie im Vergleich zu Verstärkertopologien durch die Reduzierung von bis zu 15 Leiterplattenkomponenten bis zu 30 % der benötigten Montagefläche einsparen. Die ASFETs lassen sich für die Steuerung induktiver Lasten im Fahrzeug einsetzen, beispielsweise für Magnetschalter und Aktuatoren.

Die neuen und bis zu einer Temperatur von 175 °C AEC-Q101-konformen MOSFETs sind als 40-V- und 60-V-Ausführung mit typischen RDS(ON)-Werten von 12,5 mΩ bis 55 mΩ erhältlich. Alle Bauteile werden im platzsparenden LFPAK56D-Gehäuse (Dual Power-SO8) in der Kupferclip-Technik des Unternehmens geliefert. Das robuste Gehäuse mit Gullwing-Anschlussbeinchen überzeugt durch seine Zuverlässigkeit auf Platinenebene und die gute Verarbeitbarkeit, zum Beispiel im Hinblick auf die automatisierte optische Inspektion (AOI).

Die ASFETs von Nexperia überzeugen jeweils durch einen Satz an MOSFET-Parametern, die für eine bestimmte Anwendung optimiert wurden. Durch die Ausrichtung auf nur eine Anwendung lassen sich bedeutende Verbesserungen erreichen. Weitere erhältliche ASFET-Familien wurden speziell für die Bereiche Hot-Swap, Power over Ethernet (PoE), Batterieschutz und Motorsteuerung entwickelt.