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詮鼎力推TOSHIBA適用電源管理之完整解決方案

 2015-11-04

MOSFETs

Toshiba東芝提供一系列種類繁多,有助於減少產品的尺寸和功耗,如在超小型,薄型封裝的MOSFET,並與超低導通電阻,可以在低電壓驅動的MOSFET。
   

東芝有幾十年的經驗在於分離式MOSFET的開發和製造。其主要產品包括在中高電壓DTMOS IV系列VDSS  600 V左右,並在低電壓U-MOS VIII-H系列VDSS 30V〜250 V。

 

新一代功率MOSFET產品簡介

    U-MOS VIII-H是專門設計在二次側的AC-DC電源,用於筆記本電腦充電器、遊戲機、服務器、台式電腦、平板顯示器等…以及高效率的MOSFET系列通信設備、伺服器和數據中心的DC-DC電源供應器;最新的U-MOS VIII-H工藝製造,將有助於提高電源的效率。

 

特徵

 

各種電源應用設計的第八代U-MOS工藝與材料
相比目前的U-MOS工藝,提供顯著改善導通電阻(RON)和輸入電容(CISS)之間的平衡
相比上代,提供高雪崩堅固耐用的品質,使得能夠減少輻射噪聲

 

                                       

                     Figure 1. RON比較

 

 

               Figure 2. RON, CiSS 比較

 

效率

 

U-MOS VIII-H系列在重負載和輕負載的測試條件下,提供相較競爭對手更高的效率;如下圖所示*相同的效率。

 

 

       *Test conditions: 120-W adapter, Vin = 100 VAC, Vout = 19.5 V, critical conduction mode (CRM)

 

Roadmap

   

U-MOS VIII-H系列提供了業界最高的性能,芯片單位面積的導通電阻(RONA),使得它非常適合需要更高的效率,更小的尺寸等應用程序。

 

 

應用範圍

   

相對於U-MOS VII-H,U-MOS VIII-H系列是適用於範圍廣泛的VDSS RDSON)點,因此,

U-MOS VIII-H系列能夠滿足各種應用的要求。

 

 

 

U-MOS VIII-H系列產品陣容

U-MOS VIIIH系列產品陣容

 

 

 

 

 

 

 

最新的中高電壓MOSFET簡介

Gen-IV超級結 600V DT-MOS IV MOSFET系列

   

東芝已開發的第四代超級結的交界處600 V DTMOS IV MOSFET系列。材料使用特殊的state-of single epitaxial的製程,相比DTMOS III,DTMOS IV提供了一個減少30%的Ron·A。減少Ron·A在同一個包裝,它可以容納下更低Ron·A,這有助於提高工作效率和減少電源的損耗。

 

特徵

 

1.減少30%的Ron·A,MOSFET的品質因數

 

2.在高溫下擁有更低的導通電阻的增加

 

3.開關損耗減少12%

 

       Efficiency Comparisons Among Products with the Same Ron

 

 

4.可提供廣泛的導通電阻RDSON:0.9Ω - 0.018Ω

5.提供各式各樣包裝

Through-hole: TO-220, TO-220SIS, IPAK, I2PAK, TO-3P(N), TO-3P(L), TO-247

Surface-mount: DPAK, D2PAK

 

Roadmap

 

 

 

 

 

 

  

無線充電IC

 

 

 

  

 

SiC肖特基位障二極體

 

因採用了一個碳化矽(SiC)和寬能隙半導體,SiC肖特基位障二極體(SBD)能提供使用矽材料肖特基位障二極體時所無法實現的高擊穿電壓。作為一個單極性元件,SiC SBD具有非常短的逆向恢復時間和溫度獨立的開關特性,使它們非常適合替代Si矽材料快速恢復二極體(FRD)的應用,以提高電源效率。

 

應用

功率因素校正電路、太陽能變頻器、不間斷電源(UPS)

 

特點一

在順向電流(IF)為4A/mm2和高溫區域條件下,SiC SBD產品TRS6E65C的順向電壓約比Si FRD產品5JUZ47高出40%。但是,在400V逆向電壓(VR)的條件下,TRS6E65C比5JUZ47的高溫漏電約低97%。

 


                  圖1:SiC SBD和Si FRD的峰值重複逆向電流vs峰值順向電壓(Ta=150°C)

       *5JUZ47將計劃停產。

 

特點二

SiC SBD比Si FRD提供更短的逆向復原時間。

測試條件:VR=400V,IF=6A,di/dt=200A/µs

 


圖2:SiC SBD和Si FRD之間的逆向復原特性比較

       *5JUZ47將計劃停產。

 

特點三

SiC SBD的逆向復原時間對於溫度不敏感。


                          圖3:SiC SBD的逆向復原時間vs溫度依賴性

 

特點四

雖然SiC SBD的導通損耗高於Si FRD,但SiC SBD具有較低的切換損耗,所以總體損耗有所降低。

損耗模擬:IF=6A,VDD=400V,f=150kHz,50%Duty cycle


                              圖4:SiC SBD和Si FRD的損耗模擬結果比較

                                    *5JUZ47將計劃停產。

 

品陣容

 

 

負載開關ICs

 

負載開關IC,電源IC,其中包含一個輸出MOSFET和輸出驅動器採用CMOS工藝製造。負載開關IC版本提供了小面積的解決方案。此外,負載開關IC可提供低工作電壓,低導通電阻和低電流消耗,並提供額外的功能。超小型封裝,尺寸小於1平方毫米,東芝的負載開關IC在便攜式應用的空間考量下,是為理想選擇。

 

光耦合器/光繼電器

 

 

東芝擁有40多年的光耦生產經驗,其應用領域廣泛,從逆變器和半導體測試系統等工業設備到空調和光伏發電系統等家用電器和房屋設備。
東芝提供的光耦包括一個大功率紅外LED和一個採用最新工藝的光電探測器。這些光耦經主要的國際安全標準認證,能提供高的隔離電壓和低功耗,所以非常適合應用於對安全性和環保性具有高要求的應用場合。

 

產品陣容

 

 

東芝光耦的特點

 

 

 

1.因採用大功率紅外LED所以可支援的工作溫度高達125°C,而且支持低LED電流工作

東芝已開發出全新的具有多量子阱(MQW)結構的大功率紅外LED,可廣泛應用於各類光耦中,如IC-輸出和電晶體輸出光耦。因採用了MQW LED的高可靠性設計,這些光耦能支援的工作溫度高達125°C,這是絕緣器件行業內的最高水準,同時還具有超長的使用壽命。在推薦的產品列表中,標有標識的光耦可支援高達125°C的工作溫度(Topr)。
利用大功率LED的特點,東芝也提供可支援低至1mA LED電流進行工作的廣泛的光耦產品陣容。這些光耦可直接由一個微控制器進行驅動,而無需中間緩衝器,這有助於減小系統功耗。

 

電晶體輸出光耦在飽和開關過程中的典型LED電流

 

 

光繼電器的初始保證LED觸發電流,IFT

 

 

2.加強絕緣類封裝

東芝提供一系列符合主要國際安全標準的加強絕緣類封裝。憑藉5mm的保證間隙和爬電距離,0.4 mm的內部隔離厚度,該小型表面安裝的SO6封裝相比於其他隔離解決方案具有更加穩定的隔離性能。EN60747-5-5 標準規定的最大工作絕緣電壓為707V;符合EN60747-5-5標準的光耦可用於替代其前一代使用DIP封裝的某些產品。這些光耦採用流焊設計,這就實現了公共器件於不同產品線中的應用並節省了電路板空間。

       * 截止於2013年4月

 

提高了安全標準

最大工作絕緣
電壓(EN60747-5-5)

 

SO6封裝背面焊接光耦以節省空間

有助於節省電路板空間和提高設計靈活性

 

 

 

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