尋找完美的電源開關(guān)

為高效的低損耗功率開關(guān)應(yīng)用選擇低導(dǎo)通電阻 MOSFET？不要忘記檢查是否有隱藏的妥協(xié)。

耗電應(yīng)用要求提高系統(tǒng)效率，以滿足消費(fèi)者和監(jiān)管部門對更清潔空氣和減少碳足跡的要求。這推動(dòng)了對理想的“無損耗”電源開關(guān)的需求，在大多數(shù)現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，這種開關(guān)是通過功率MOSFET實(shí)現(xiàn)的。

完美的電源開關(guān)在關(guān)閉時(shí)具有無限電阻，打開時(shí)具有零電阻，并且關(guān)閉和打開之間的轉(zhuǎn)換將是瞬時(shí)的，而不會(huì)引起尖峰或其他瞬態(tài)噪聲。然而，在MOSFET的現(xiàn)實(shí)世界中，關(guān)斷時(shí)的電阻是有限的，總會(huì)有一些漏電流（IDSS），并且半導(dǎo)體制造商嘗試時(shí)，打開時(shí)的電阻（RDS（開啟）） 永遠(yuǎn)不會(huì)為零。但這并不能阻止他們試圖盡可能低。

降低R的各種方法DS（開啟）可以使用溝槽MOSFET，每種MOSFET都可能產(chǎn)生不必要的副作用，從而影響各種應(yīng)用的性能。

對于典型的功率MOSFET，溝槽結(jié)構(gòu)的“有源”部分包含在硅的頂部幾μm內(nèi)，大部分損耗發(fā)生在該區(qū)域內(nèi)。剩余的硅，稱為基板，在制造過程中提供機(jī)械穩(wěn)定性。減小基板厚度可以顯著降低MOSFET的電阻和熱阻，但背面研磨會(huì)產(chǎn)生額外的成本。

細(xì)胞間距

較低的RDS（開啟）大多數(shù)供應(yīng)商通常通過添加更多并行通道來實(shí)現(xiàn)，這通常會(huì)降低電池間距，這會(huì)導(dǎo)致熱不穩(wěn)定，因?yàn)橄噜忞姵貢?huì)導(dǎo)致溫升影響通道的閾值電壓。它還會(huì)增加MOSFET的電容，從而影響開關(guān)性能。相反，SOA可能會(huì)因窄細(xì)胞間距而受到嚴(yán)重影響。超結(jié)技術(shù)使用帶有P型支柱的更深溝槽可以在不降低電池間距的情況下降低通道電阻，并且不會(huì)影響SOA性能。

漂移電阻，通過改變漂移區(qū)域的摻雜 RDS（開啟）可以減少，但 IDSS漏電流和VDS關(guān)斷條件下的額定電壓可能會(huì)受到負(fù)面影響。我DSS通常用于制造最終測試以篩選出有缺陷的設(shè)備，接受更高的泄漏電流可能意味著在最終測試期間可能未檢測到更多有缺陷的產(chǎn)品

溝槽阻力

封裝電阻

通過使用銅夾和漏極焊盤代替鍵合線，可以降低封裝電阻，結(jié)合使用多個(gè)源極引腳，在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，還將對電感、額定電流、熱性能和魯棒性產(chǎn)生積極影響。

不言而喻，降低 RDS（開啟）有時(shí)會(huì)導(dǎo)致不必要的權(quán)衡，要求苛刻的應(yīng)用（如電源ORing，熱插拔，電機(jī)驅(qū)動(dòng)和負(fù)載切換）可能無法接受這些權(quán)衡 - 也不應(yīng)該接受。

下一頁 PowerS3 MOSFET – 具有軟恢復(fù)功能的超快速開關(guān)

Nexperia最新加入NextPowerS3產(chǎn)品組合，將超結(jié)技術(shù)與銅夾式LFPAK封裝相結(jié)合，提供具有競爭力的RDS（開啟）走向市場。最新器件提供 0.5 mΩ（典型值）、高達(dá) 380 A 的直流額定電流，此外還有 6 倍的線性模式 （SOA） 性能（見下圖）和極具競爭力的 Q 值g, 1DS（開啟）品質(zhì)因數(shù)。

新部件在不影響其他重要參數(shù)的情況下提高了性能。

PSMNR58-30YLH安全操作區(qū)域;連續(xù)和峰值漏極電流與漏源電壓的關(guān)系

審核編輯：郭婷