Le Mosfet de puissance réduit les pertes de conduction

Le Mosfet de la série TPHR6704RL s’appuie sur le procédé de dernière génération U-MOS11-H afin de réduire les pertes par conduction et par commutation dans des applications à haute fréquence, notamment les unités de distribution d’alimentation pour centres de données, les convertisseurs DC-DC et les entraînements de moteurs. Cette évolution répond à la demande en régulation de tension à haut rendement dans des environnements où la dissipation thermique et les interférences électromagnétiques (EMI) constituent des contraintes majeures de conception.

Optimisation technique via le procédé U-MOS11-H
Le passage au procédé de fabrication U-MOS11-H permet une réduction significative de la résistance drain-source à l’état passant (RDS(ON)). Le Mosfet TPHR6704RL affiche une RDS(ON) typique de 0,52 mΩ pour une tension grille-source (VGS) de 10 V, avec une limite maximale de 0,67 mΩ. Comparé au modèle précédent basé sur le procédé U-MOS IX-H (TPHR8504PL), cela représente une diminution de 21 % de la résistance.

Au-delà des pertes statiques par conduction, le composant améliore ses performances dynamiques grâce à des caractéristiques de charge réduites. La charge totale de grille (Qg) typique est de 88 nC, tandis que la charge de commutation (QSW) est de 24 nC. Ces paramètres conduisent à une amélioration de 37 % du facteur de mérite RDS(ON) × Qg. Une valeur plus faible de ce FoM traduit un meilleur compromis entre pertes de conduction et de commutation, élément clé pour maintenir un rendement élevé dans les circuits à commutation rapide.

Gestion thermique et capacité en courant
Les applications industrielles et les centres de données exigent un fonctionnement stable sous forte charge. Le Mosfet de la série TPHR6704RL supporte un courant de drain (ID) pouvant atteindre 420 A. Pour dissiper la chaleur générée à ces niveaux de courant, le composant présente une résistance thermique jonction-boîtier de 0,71 °C/W à 25 °C.

La température maximale de jonction (Tch) est spécifiée à 175 °C, offrant une marge de fonctionnement accrue pour les équipements installés dans des environnements industriels ou dans des racks serveurs à haute densité. Par ailleurs, la conception du Mosfet limite les surtensions drain-source lors des transitions de commutation, contribuant directement à la réduction des EMI sans nécessiter de filtrage externe complexe.

Outils d’intégration et de validation
Le composant est proposé dans un boîtier SOP Advance (N), compatible en empreinte avec les formats SOP Advance standards, ce qui facilite les mises à niveau au niveau carte. Pour accompagner l’intégration, Toshiba Electronics Europe met à disposition deux niveaux de modèles de simulation. Les modèles SPICE G0 permettent une vérification fonctionnelle rapide, tandis que les modèles SPICE G2, plus précis, sont destinés à l’analyse détaillée des comportements transitoires et de commutation. Ces outils permettent d’anticiper les performances en rendement et en thermique avant la phase de prototypage.

Analyse comparative des performances
Dans le segment des Mosfet de puissance 40 V, le modèle TPHR6704RL se positionne face aux références établies de la série U-MOS IX-H. Le principal facteur de différenciation réside dans la réduction de 37 % du facteur de mérite RDS(ON) × Qg. Alors que la génération précédente constituait une base pour les applications industrielles de commutation, le procédé U-MOS11-H cible spécifiquement la réduction des paramètres parasites qui limitaient auparavant la fréquence de commutation et l’efficacité thermique dans les dispositifs à très faible résistance.

Ppar Evgeny Churilov, Induportals Media – Adapté par IA.

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