Le Mosfet de puissance à canal N 80 V vise à améliorer l'efficacité énergétique

Toshiba a lancé un Mosfet de puissance à canal N de 80 volts de la série TPM1R408RH conçu pour améliorer l'efficacité des alimentations à découpage industrielles. Ce composant répond aux exigences thermiques et énergétiques de l'infrastructure numérique, en ciblant spécifiquement les systèmes de distribution à courant élevé.

Application dans l'infrastructure énergétique numérique
L'expansion rapide de l'informatique haute densité nécessite des alimentations à découpage (SMPS) hautement efficaces pour gérer des charges électriques croissantes. Le déploiement de cette technologie de semi-conducteurs cible la distribution d'énergie dans les centres de données et les stations de base de communication. Dans ces environnements à fonctionnement continu, la conversion et la distribution de l'énergie avec une dissipation thermique minimale sont essentielles pour maintenir la stabilité des processus, réduire les besoins de refroidissement et diminuer les coûts opérationnels globaux au sein de l'infrastructure plus large de gestion de l'énergie.

Minimisation des pertes de conduction et de commutation
Le transistor utilise le processus de fabrication à tranchée U-MOS11-H pour équilibrer le compromis structurel entre la résistance à l'état passant et la charge totale de grille. Fonctionnant à une tension grille-source de 10 volts et un courant de drain de 50 ampères, il atteint une résistance maximale à l'état passant de 1,4 mΩ. Cela représente une réduction de 26% de la résistance par rapport à la génération précédente du processus U-MOS XH.

De plus, le dispositif maintient une charge totale de grille de 80 nC, ce qui donne un facteur de mérite de 112 mΩ·nC. Cette amélioration de 45 pour cent du facteur de mérite se traduit par une réduction des pertes de commutation et l'atténuation des pics de tension entre le drain et la source. Le contrôle de ces transitoires de tension aide à réduire les interférences électromagnétiques (EMI) pendant les opérations de commutation à grande vitesse requises par les alimentations industrielles modernes.

Architecture structurelle et gestion thermique
Conçu pour les applications industrielles à courant élevé, ce Mosfet supporte une tension drain-source de 80 V et un courant de drain maximal de 288 A à une température de boîtier de 25 °C. Le silicium est logé dans un boîtier compact à montage en surface SOP Advance(E) mesurant 4,9 sur 6,1 millimètres. Par rapport à la norme de boîtier SOP Advance(N) précédente, cette conception structurelle réduit la résistance du boîtier de 65% et la résistance thermique de 15%. Ces améliorations physiques permettent de maintenir des densités de courant élevées sans augmenter l'empreinte physique du circuit imprimé des conceptions électroniques.

Contexte supplémentaire
Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse comparative concurrentielle qui ne sont pas incluses dans le communiqué original.

Le marché des Mosfet de puissance à canal N de 80 volts est très concurrentiel, stimulé par les normes d'efficacité strictes des alimentations de serveurs et des équipements de télécommunications. Une référence standard dans cette catégorie est la série Infineon OptiMOS 5 de 80 volts, comme le modèle BSC014N08NS5, qui fonctionne également dans une empreinte standard SuperSO8 de 5 sur 6 millimètres. Le composant Infineon atteint une résistance maximale à l'état passant de 1,4 mΩ, ce qui correspond étroitement à la valeur de base de 1,4 mΩ du Mosfet Toshiba U-MOS11-H.

Cependant, les différences dans la conception interne des tranchées dictent la façon dont ces composants gèrent la charge de grille et la vitesse de commutation. Bien que les deux composants servent la même classe de tension, la réduction de la résistance thermique du boîtier de 15% dans la conception Toshiba SOP Advance(E) permet au composant de rivaliser avec les boîtiers à double refroidissement ou à refroidissement par le dessus utilisés par des concurrents comme onsemi et Texas Instruments pour la conversion d'énergie haute densité. La comparaison des mesures du facteur de mérite reste la principale méthode objective pour les ingénieurs déterminant le composant le plus efficace pour une topologie spécifique de commutation douce ou de commutation dure.

Publié avec l’assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals.

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