瑞薩電子推出三款全新功率MOSFET

2010 年 09 月 16 日

半導體解決方案主要供應商瑞薩電子(Renesas Electronics),宣布推出第十二代功率金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)產品RJK0210DPA、RJK0211DPA及RJK0212DPA,為適用於一般負載點(POL)、基地台、電腦伺服器與筆電直流對直流(DC-DC)轉換器中的功率半導體裝置。
 



上述新產品用以控制中央處理器(CPU)及記憶體中的電壓轉換電路,例如前述新款功率金屬氧化物半導體場效電晶體可用於降壓電路,將電池的12伏特(V)電壓轉換為中央處理器所使用的1.05伏特。由於製程加倍精細化,相較於瑞薩電子現有產品,新款金屬氧化物半導體場效電晶體的品質因數(Figure Of Merit, FOM;On-state Resistance Times Gate Charge)降低約40%,因此能在電壓轉換過程中減少功率損耗,達成高效率的直流對直流轉換器效能。
 



隨著伺服器、筆電及顯示卡等應用產品的效能逐漸提升,消耗功率也隨之增加。大勢所趨之下也促使各種元件以較低的電壓運作,例如中央處理器、繪圖處理單元(GPU)、記憶體、各種裝置與特定應用積體電路(ASIC)等,電流量隨之提高的同時也產生新的需求,亦即直流對直流轉換器必須處理低電壓及大電流。而另一項強烈需求,則是在電壓轉換過程中減少功率損耗並追求更高的效率,以藉此節約能源,降低環境衝擊。瑞薩電子透過目前業界中最高效能等級的新產品,擴充其低品質因數功率的金屬氧化物半導體場效電晶體產品種類,從容因應上述需求。
 



上述新產品中的耐壓(VDSS)為25伏特,其中的RJK0210DPA金屬氧化物半導體場效電晶體可達到最大電流(ID)40安培(A);RJK0211DPA為30安培;RJK0212DPA則為25安培。其品質因數(典型值於VGS=4.5伏特)分別為6.84mΩ∙nC、7.83mΩ∙nC及7.2mΩ∙nC,相較於瑞薩電子現有的金屬氧化物半導體場效電晶體約降低40%。
 



另外,上述新產品的閘-汲極電荷電容(Gate-drain Charge Capacitance, Qgd,控制功率MOSFET之關鍵特性)分別為1.2nC、0.9nC及0.6nC,同樣約較瑞薩電子上一代功率金屬氧化物半導體場效電晶體低了40%(使用相同導通電阻測量)。較低的數值意味著切換損失較少,也因此對於更高效率的直流對直流轉換器效能,以及更高的能源效率助益良多。
 



直流對直流轉換器是藉由兩個功率金屬氧化物半導體場效電晶體運作,其中之一負責控制,另一個則負責同步整流,交互切換開與關以轉換電壓。將新款RJK0210DPA金屬氧化物半導體場效電晶體用於控制,而將瑞薩電子第十一代RJK0208DPA裝置用於同步整流,將12伏特電壓轉換至1.5伏特,在輸出電流為18安培時,最大功率轉換效率為90.6%,在輸出電流為40安培時,最大功率轉換效率為86.6%(以上數據皆以切換頻率300kHz及兩相組態為基礎)。
 



瑞薩電子網址:www.renesas.com

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