用于大电流应用的 MOSFET 的核心技术挑战在于,在保持优异开关性能的同时,实现低导通电阻。 随着现代电源采用基于 PWM 的系统和更高的开关频率,最大限度地减少导通损耗和开关损耗变得至关重要。
为应对这一挑战,瑞萨电子的 REXFET-1 工艺采用分离栅结构,并在此前专注于 P 柱实现的 ANM1/ANM2 超结技术基础上进一步提升,以实现:
- RON 指数改善至 0.24(与前几代的 0.36 相比)
- 超低导通电阻,可降低导通损耗并降低散热
- 以小型封装实现高功率密度
- 降低栅极电荷 (QG)和栅极电容,优化开关特性
结合多线键合(multi-wire)和夹片键合(clip bonding)等先进封装技术,REXFET-1 器件在实现低导通电阻和高速开关的同时,满足严格的汽车可靠性标准。
此外,我们采用融合多年经验的坚固设计,确保产品具有高度可靠性和耐用性,使设计人员能够放心使用。 我们专门为电池管理系统(BMS)和电机应用设计了 80V 至 150V 的 REXFET-1 系列产品。
REXFET-1 平台的开发是瑞萨电子在推进功率 MOSFET 技术方面悠久历史的一部分。 从 1979 年日立推出首款垂直型 MOSFET 开始,瑞萨电子始终引领行业创新,包括在 2003 年推出首款用于英特尔芯片组的 DrMOS。 在接下来的几十年中,超结技术、用于智能手机的倒装芯片封装以及铜夹结构等创新进一步提升了效率和功率密度。
REXFET-1 系统级性能
BLDC 电机控制在工业和汽车应用中都非常普遍。 为了验证 REXFET-1 在实际应用中的性能,瑞萨电子在 BLDC 电机驱动系统中评估了采用 TOLL 封装的 100V 和 150V 产品。 我们还将REXFET-1 100V RBA300N10EANS-3UA02 (工规版 RBE015N10R1SZQ4)和150V RBA190N15YANS-3UA04 (工规版 RBE039N15R1SZQ4)的性能与市场上的主要器件进行了性能对比。
REXFET-1 与竞品器件在最高 60A 条件下进行了测试,并比较了平均结温。 在 10kHz 和 20kHz 开关频率下,结温结果保持与最佳竞品器件相当的水平。
REXFET-1 器件在相同系统条件下表现出较低的电压振荡和尖峰。 在电机控制应用中,较高的振荡和电压尖峰可能导致系统可靠性问题,并产生较高的电磁干扰(EMI)。 REXFET-1 器件始终表现出具有竞争力的效率、热稳定性和抗EMI能力。
我们丰富的 REXFET-1 产品组合 代表了功率 MOSFET 技术的重大进步。 凭借分离栅晶圆工艺和先进的封装技术,REXFET-1 器件能够实现:
- 与前几代沟槽工艺相比,RSP 降低 30%
- 卓越的导通损耗与开关损耗平衡
- 丰富的封装选项(3x3、5x6、TOLL、TOLG、TOLT),以满足多样化的系统需求
这些创新使设计人员能够在电机驱动、BMS 以及其他要求苛刻的应用中实现更高的效率、更大的功率密度和更高的系统可靠性。 了解更多信息,请访问 renesas.com/mosfets.
阅读有关瑞萨电子 MOSFET 技术和解决方案的更多信息:
- 白皮书: 利用分离栅沟槽工艺提高 MOSFET 性能
- 应用说明: REXFET-1 MOSFET
- 应用说明: TOLL 48V 电源线路评估板
- 应用说明: 瑞萨电子 BMS 无分流(Shunt-less)解决方案