Les Mosfet améliorent l’efficacité de conduction et le comportement thermique

STMicroelectronics a lancé une nouvelle série de Mosfet N-channel à faible RDS(on), basée sur sa technologie Smart STripFET F8, conçue pour améliorer l’efficacité de conduction et le comportement thermique dans des applications automobiles à espace contraint, telles que les unités de distribution d’énergie et les systèmes de gestion de batterie.

Efficacité de conduction dans les systèmes automobiles à fort courant
Le premier composant de la série, le STL059N4S8AG, est spécifié pour une tension de 40V avec un courant continu de 420A et un RDS(on) typique de 0,59 mΩ. Ces caractéristiques répondent directement aux contraintes d’efficacité dans les chemins à fort courant, où les pertes par conduction (I²R) influencent fortement les performances globales du système. Une résistance à l’état passant plus faible réduit les pertes de puissance en régime permanent comme en conditions transitoires, ce qui est déterminant dans des applications telles que la distribution d’énergie automobile et les sous-systèmes de traction électrifiée.

Le composant est encapsulé dans un boîtier PowerFLAT 5x6, permettant de réduire l’encombrement sur le circuit imprimé tout en maintenant une dissipation thermique efficace. Cela repose sur une faible résistance thermique et une diffusion optimisée de la chaleur, autorisant un fonctionnement jusqu’à une température de jonction maximale de 175 °C. Le boîtier intègre également des flancs mouillables facilitant l’inspection optique automatisée (AOI) dans les lignes d’assemblage automobile, et le composant est qualifié selon la norme AEC-Q101.

Technologie Smart STripFET F8 et optimisation du silicium
La technologie Smart STripFET F8 s’appuie sur l’architecture trench STripFET existante de STMicroelectronics, en introduisant une structure de grille modifiée qui améliore la conductivité du canal et l’efficacité de l’utilisation du silicium. Cela permet de réduire la surface de puce pour un courant donné, contribuant à la fois à l’efficacité des coûts et à l’intégration dans des unités de contrôle électroniques compactes.

Cette technologie est optimisée pour les applications où la réduction des pertes par conduction constitue une contrainte majeure de conception. Dans les réseaux de distribution d’énergie automobile à fort courant, ces Mosfet peuvent être associés aux drivers STi²Fuse VIPower, qui offrent des fonctions de protection programmables, notamment une coupure de circuit ajustable. Cette combinaison permet de protéger les pistes de circuit imprimé, les connecteurs et les faisceaux de câbles en cas de défaut, renforçant la robustesse au niveau système.

Impact sur la gestion de batterie et l’efficacité du véhicule
Dans les systèmes de gestion de batterie, les Mosfet sont utilisés dans les chemins de charge et de décharge, les circuits d’équilibrage des cellules et les fonctions de protection. La réduction du RDS(on) améliore le rendement lors des cycles de charge et de décharge en limitant les pertes résistives, ce qui réduit également les contraintes thermiques et améliore l’utilisation de l’énergie. À l’échelle du véhicule, cela contribue à une distribution plus efficace de l’énergie stockée vers les systèmes embarqués, favorisant une autonomie accrue dans des conditions d’exploitation équivalentes.

Feuille de route produit et évolutivité
Le Mosfet STL059N4S8AG est actuellement en production en version qualifiée automobile. D’autres composants basés sur la plateforme Smart STripFET F8 sont prévus, incluant des variantes avec différentes caractéristiques de courant et de résistance, telles qu’un modèle de 350A avec un RDS(on) de 0,75 mΩ et un modèle de 780A avec 0,35 mΩ. Cette gamme permet une adaptation à différents niveaux de courant au sein de l’écosystème de données automobile, depuis les nœuds de distribution décentralisés jusqu’aux architectures de batterie centralisées.

Publié avec l'assistance de l'IA par Evgeny Churilov, rédacteur pour Induportals.

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