Toshiba améliore l’efficacité des SMPS avec des MOSFETs super jonction 600V

Pour les alimentations à découpage (SMPS), les systèmes d’alimentation sans interruption (UPS) et les onduleurs photovoltaïques, Toshiba Electronics Europe GmbH a élargi sa série DTMOSVI 600V avec de nouveaux MOSFETs de puissance à super jonction canal N dotés de diodes haute vitesse intégrées. Ces dispositifs sont conçus pour réduire les pertes de commutation et améliorer l’efficacité dans les circuits de conversion de puissance haute tension tout en prenant en charge des configurations compactes.

Un dispositif clé de la série atteint une résistance à l’état passant drain-source (RDS(ON)) typique de 0,050Ω dans un boîtier DFN8×8, permettant une haute efficacité dans les conceptions à espace limité.

Diode à récupération rapide intégrée pour de meilleures performances de commutation
Les nouveaux MOSFETs intègrent une diode de récupération rapide haute vitesse (HSD), rendue possible grâce à une technologie de contrôle de durée de vie. Cette technique introduit des défauts contrôlés dans la structure semi-conductrice afin d’accélérer la recombinaison des porteurs, améliorant ainsi les caractéristiques de récupération inverse.

En conséquence, le temps de récupération inverse (trr) est réduit d’environ 60 % et la charge de récupération inverse (Qrr) d’environ 85 % par rapport à des dispositifs équivalents sans diode intégrée (conditions de mesure : VDD=400V, VGS=0V, IDR=20A, -dIDRa=25°C).

Ces améliorations sont particulièrement pertinentes pour les circuits en pont et les topologies d’onduleurs, où le comportement de récupération de la diode affecte directement les pertes de commutation, les interférences électromagnétiques (EMI) et l’efficacité globale du système.

Réduction des pertes de conduction et de commutation grâce à l’optimisation du design
La série DTMOSVI utilise une structure de grille optimisée et un processus de fabrication amélioré afin d’optimiser les principaux paramètres de performance. Par rapport à la génération précédente DTMOSIV-H avec la même tension nominale, le produit réduit :

Des valeurs plus faibles de ces paramètres se traduisent par des pertes de conduction réduites, une énergie de commande de grille plus faible et une efficacité de commutation améliorée. Ceci est essentiel pour les systèmes de conversion de puissance à haute fréquence.

Flexibilité des boîtiers pour contraintes thermiques et d’espace
Les sept nouveaux dispositifs sont disponibles dans plusieurs boîtiers, notamment TO-247, TOLL et DFN8×8, permettant une sélection adaptée aux exigences thermiques et de densité de puissance.

Le boîtier DFN8×8 permet notamment des conceptions compactes avec une faible résistance.

Outils de support de conception pour un développement plus rapide
Toshiba propose des modèles SPICE adaptés à différents niveaux de précision. Le modèle G0 permet une validation rapide, tandis que le modèle G2 reproduit des caractéristiques transitoires détaillées.

Un simulateur de circuits en ligne est également disponible.

Applications dans la conversion de puissance à haute efficacité
Les MOSFETs sont destinés aux SMPS pour serveurs de centres de données, systèmes UPS et conditionneurs photovoltaïques.

Ils contribuent à une efficacité système accrue et à la réduction de la consommation énergétique.

Édité par la journaliste industrielle Natania Lyngdoh — Adapté par IA.

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