MOSFET 80 V pour systèmes automobiles 48 V

Toshiba Electronics Europe GmbH a présenté deux MOSFET canal N 80 V qualifiés AEC-Q101 destinés aux architectures électriques automobiles 48 V. Les nouveaux composants XPH2R608QB et XPH3R908QB ciblent des applications telles que la commande de moteurs BLDC, les convertisseurs DC-DC non isolés, les alimentations à découpage et les systèmes de commutation de charge automobiles. Ces composants reposent sur le procédé semi-conducteur U-MOSX-H de dernière génération de l’entreprise et utilisent un boîtier SOP Advance à flancs mouillables afin de prendre en charge l’inspection optique automatisée dans la fabrication électronique automobile.

Extension des systèmes électroniques de puissance 48 V
L’adoption croissante des sous-systèmes électriques 48 V dans les véhicules a renforcé la demande en semi-conducteurs de puissance capables de gérer des densités de courant plus élevées tout en limitant les pertes de conduction. Des applications telles que les compresseurs électriques, les pompes électriques, les suspensions actives et les chaînes de traction hybrides légères nécessitent des dispositifs de commutation efficaces afin de réduire les contraintes thermiques et d’améliorer la gestion énergétique au sein de l’écosystème de données automobile.

Les nouveaux MOSFET ont été développés pour répondre à ces exigences grâce à une faible résistance drain-source à l’état passant, ou RDS(ON), réduisant les pertes de conduction pendant le fonctionnement. Selon Toshiba, le XPH2R608QB atteint une valeur maximale de RDS(ON) de 2,55 mΩ avec une charge totale de grille typique de 95 nC, tandis que le XPH3R908QB présente une valeur maximale de 3,9 mΩ avec une charge de grille typique de 63 nC. Les deux spécifications sont mesurées avec une tension grille-source de 10 V.

Des valeurs plus faibles de RDS(ON) permettent de réduire la dissipation de puissance dans les circuits de commutation, ce qui améliore le rendement des convertisseurs et limite la génération de chaleur dans les systèmes électroniques automobiles compacts. La réduction des contraintes thermiques peut également contribuer à prolonger la durée de vie de la batterie dans les architectures automobiles 48 V.

Boîtier à flancs mouillables pour une meilleure fiabilité de production
Les deux composants utilisent le boîtier SOP Advance à flancs mouillables de Toshiba. Cette encapsulation intègre une structure interne de connexion en cuivre destinée à réduire la résistance du boîtier et à améliorer les performances de dissipation thermique.

La conception à flancs mouillables facilite également l’inspection optique automatisée (AOI) lors de l’assemblage des cartes électroniques. En améliorant la visibilité des joints de soudure, les fabricants peuvent vérifier plus efficacement la qualité du montage sans dépendre exclusivement des systèmes d’inspection par rayons X. Dans la production électronique automobile, la compatibilité AOI est de plus en plus utilisée pour renforcer la traçabilité et la fiabilité des assemblages dans les systèmes critiques pour la sécurité.

Applications automobiles et industrielles
Les MOSFET sont principalement destinés aux circuits de commande de moteurs BLDC canal N et aux convertisseurs abaisseurs DC-DC non isolés utilisés dans les sous-systèmes automobiles. D’autres applications incluent les variateurs de vitesse, les alimentations à découpage et les circuits de commutation de charge dans les environnements automobiles et industriels.

Bien qu’optimisés pour les systèmes 48 V, ces composants conviennent également aux architectures électriques automobiles 28 V. Toshiba indique que la gamme automobile U-MOSX-H comprend également le composant XPQR8308QB, équipé d’un boîtier L-TOGL conçu pour des besoins de dissipation thermique plus élevés.

Rendement des semi-conducteurs et positionnement technologique
Dans la conception des semi-conducteurs de puissance automobiles, les performances sont généralement évaluées selon des paramètres tels que le RDS(ON), la charge de grille, la résistance thermique et la fiabilité du boîtier. Une faible résistance de conduction améliore le rendement, tandis qu’une charge de grille réduite contribue à diminuer les pertes de commutation dans les convertisseurs haute fréquence.

L’association d’un faible RDS(ON) et d’un boîtier compatible avec l’inspection optique automatisée positionne ces nouveaux composants dans le segment croissant des MOSFET qualifiés pour les plateformes automobiles 48 V et les environnements de fabrication à haute fiabilité intégrés aux chaînes logistiques numériques.

Édité par la journaliste industrielle Sucithra Mani avec l’assistance de l’IA.

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