再创功耗新低、瑞萨电子新型高压功率MOSFET产品
2011-03-21
作者:瑞萨电子
高级半导体解决方案的主要供应商瑞萨电子株式会社(TSE:6723,以下简称瑞萨电子),于2011年1月12日正式宣布推出用于电源器件的新型高压、N通道功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)产品。新产品名为RJK60S5DPK,具有极高的效率,能显著降低PC服务器、通信基站以及太阳能发电系统等的功耗。
新型高压功率MOSFET RJK60S5DPK
作为瑞萨电子高压功率MOSFET系列的首款产品,本次的RJK60S5DPK非常适用于将交流电(AC)转换为直流电(DC)的电源主开关电路应用。其所采用的高精度超级连接结构(注1),使其实现了高于瑞萨电子现有产品约90%的性能系数(FOM,功率MOSFET产品的重要性能指标)(注2)。
近年来,为降低能源消耗,电源电路的高效化需求正在不断增长。尤其是平板电视、通信基站、PC服务器、以及太阳能发电系统等高输出功率的电源开关系统,更是对电力转换效率的改善与省电性能提出了更高的要求。因此,功率MOSFET产品也面临着更低的导通电阻(注3)性能需求。然而,功率MOSFET的传统平面结构却限制了产品的完善空间。面对上述课题,本次瑞萨电子尝试将其长期累积的功率器件技术用于功率MOSFET,利用深槽工艺,成功地开发出了高精度超级连接结构,使MOSFET器件的单位面积导通电阻得到了显著的降低。
新型RJK60S5DPK功率MOSFET具有以下主要优势:
(1)领先业界的低导通电阻
新型的RJK60S5DPK导通电阻仅为150mΩ(在ID=10A,VGSS=10V情况下的标准值),比瑞萨电子现有同类产品低了约52%,有效改善电源转换时的电力损失。
(2) 高速开关
影响开关速度的首要、也是最主要的原因是功率MOSFET的驱动器电容。新RJK60S5DPK的驱动器电容(栅电荷Qgd)(注4)比瑞萨电子现有产品降低了约80%,成功实现了6nC(在ID= 10,VGSS=10伏情况下的标准值)的开关速度,实现电源转换效率的显著提升。
此外,RJK60S5DPK功率MOSFET不但采用了与TO-3P相同外形的标准封装,同时还采用了符合业界标准的引脚配置。这意味着它将非常易于安装在采用传统平面MOSFET器件并备受业内好评的开关电源电路板上。
相比瑞萨电子原有的平面结构系列产品,采用高精密超级连接结构的功率MOSFET系列产品的单位面积导通电阻降低了约80%。因此,在导通电阻相同的情况下,新产品可帮助芯片产品实现面积的缩小。例如,原先采用TO-3P(15.6mm×19.9mm)封装的产品如采用本次的新功率MOSFET,将可使其封装缩小到TO-220FL(10mm×15mm)。这对今后瑞萨电子推广小型封装产品起到至关重要的作用。
(注1)超级连接结构:
功率MOSFET的结构配置。不同于传统的平面结构,它使得导通电阻降低而不降低设备的电压容差。这意味着每单位面积上的导通电阻可以减少。 (导通电阻的意义解析详见注3)
(注2)性能系数,或FOM:
功率MOSFET的性能指标,它是导通电阻乘以栅漏电荷电容(Qgd)所获得的数值。
(注3)导通电阻(Ron):
功率MOSFET运行时的电阻。较低的值表示导通损耗低。
(注4)栅漏电荷电容(的Qgd):
功率MOSFET运行所需要的电荷。较低的值表示更快的开关性能。
欲了解新型RJK60S5DPK的主要规格,敬请参考产品参数例表。
定价和供货情况
新型RJK60S5DPK功率MOSFET的样品现已上市,建议零售价为每个US$5。 瑞萨电子计划于2011年4月开始实现该产品的量产,并计划到2011年10月实现月产50万个的目标。(定价和供货情况如有变更,恕不另行通知。)