Aktuelle Leistungshalbleiter 2018 Kompakt, hochintegriert und sehr effizient

Für 600 V und 8 A ausgelegt, kommt dieses Vollbrücken-System-In-Package mit integrierten MOSFETs, Gate-Treibern und Schutzfunktionen. Das spart Platz und vereinfacht das Design.

Ob hochintegriertes Vollbrücken-Modul, 20-V-Leistungs-MOSFET, leistungsfähige Schutz- oder SiC-Schottky-Dioden oder linearer LED-Treiber-IC: alle jüngsten LHL-Produkte zeichnen sich durch einen hohen Integrationsgrad, kompakte Abmessungen und einen Beitrag zur Vereinfachung des Systemdesigns aus.

So stellte STMicroelectronics mit dem PWD13F60 ein komplettes Vollbrücken-System-in-Package vor. Es beinhaltet MOSFETs, Gatetreiber und Schutzfunktionen. Es spart Platz auf der Leiterplatte, vereinfacht das Design und rationalisiert die Montage. ST hat diese einphasige Vollbrücke für 600 V und 8 A ausgelegt. Durch die Integration von vier MOSFETs stellt der Baustein eine einzigartig effiziente Alternative zu anderen Modulen am Markt dar, bei denen es sich im Allgemeinen um Halbbrücken mit zwei FETs oder um dreiphasige Bausteine mit sechs FETs handelt. Im Gegensatz zu diesen Lösungen ist zur Implementierung einer einphasigen Vollbrücke nur ein PWD13F60 erforderlich. Gestützt auf den für hohe Spannungen ausgelegten BCD6s-Offline-Fertigungsprozess von ST, integriert der PWD13F60 die Gate-Treiber für die Leistungs-MOSFETs und die zur High-Side-Ansteuerung notwendigen Bootstrap-Dioden. Optimiert sind die Gate-Treiber für zuverlässige Schalteigenschaften und geringe elektromagnetische Interferenzen. Außerdem ist das SiP mit einem Querstromschutz und einer Unterspannungs-Sperre ausgestattet.

Zu den weiteren Attributen des PWD13F60 zählt ein weiter, bis 6,5 V hinabreichender Versorgungsspannungs-Bereich, der für eine maximale Flexiblität und ein einfacheres Design sorgt. Zudem lassen sich die Eingänge des SiP mit Logiksignalen zwischen 3,3 und 15 V ansteuern, um einen einfachen Anschluss an Mikrocontroller, DSPs und Hall-Sensoren zu ermöglichen.

Den branchenweit kleinsten On-Widerstand unter allen vergleichbaren Wettbewerbsprodukten bietet der vor Kurzem von Vishay vorgestellte 25-V-n-Kanal-Leistungs-MOSFET SiRA20DP. Konkret sind des 0,58 mΩ bei 10 V Gate-Source-Spannung. Untergebracht ist der Leistungs-MOSFET in einem 6 x 5 mm2 großen PowerPAK-SO-8-Gehäuse. Er weist eine typische Gate-Ladung von 61 nC und ein 32 Prozent kleineres FOM von 0,035 Ω·nC auf. Durch den sehr kleinen On-Widerstand des SiRA20DP verringern sich die Durchlassverluste, die Energieeffizienz des Endproduktes wird verbessert und eine höhere Leistungsdichte ermöglicht. Dadurch eignet sich das 25-V-n-Kanal-Leistungs-MOSFET sehr gut zum Aufbau von redundanten oder parallelen Stromversorgungen. Sein sehr geringer FOM-Wert führt zu einem besseren Schaltverhalten von DC/DC-Wandlern, beim Umschalten von Batterien in Batteriesystemen und beim Schalten von Lasten in Systemen mit Betriebsspannungen zwischen 5 und 12 V.

Nexperia hat zum Jahreswechsel mit der Serie PESDxIVN eine neue Generation hochleistungsfähiger Schutzdioden für Fahrzeugnetzwerke auf den Markt gebracht. Sie zeichnen sich durch höhere Stoßstrombelastbarkeit, höhere ESD-Festigkeit und wesentlich kleinere Klemmspannung aus. Optimiert wurde diese neue Generation von Schutzdioden damit für die jüngste Generation von CAN-, LIN- und FlexRay-Transceivern. Untergebracht in SOT23-, SOD323- oder SOT323-Gehäusen, eignen sich die neuen Schutzdioden als Ersatz für ältere Schutzdioden. So bietet das Modell PESD2IVN24-T beispielsweise eine ESD-Festigkeit von 30 kV (im Vergleich zu 23 kV beim Vorgängermodell PESD1CAN), eine erhöhte Stoßstrombelastbarkeit von 3,5 A und eine wesentlich kleinere Klemmspannung von 42 V bei 3,5 A (im Vergleich zu 70 V bei 3 A). Alle übrigen Parameter sind vergleichbar oder geringfügig besser.