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用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

Brian Terng?? 2016年05月05日 ?? 收藏0
TrenchFET? IV是TrenchFET功率MOSFET家族中的最新一代产品。与TrenchFET III相比,TrenchFET IV的导通电阻(RDS(ON))和栅极电荷(QG, QGD)数值都有所减小,降低了同步DC/DC转换器中的损耗。过去,降低RDS(ON)通常会以更高的栅极电荷做为折中。但TrenchFET IV采用一种新的高密度设计,同时实现了优化的栅极电荷水平和更低的RDS(ON)。表1比较了TrenchFET IV产品SiRA00DP和采用以前最先进技术的SiR812DP TrenchFET Gen III功率MOSFET。新器件的RDS(ON)和Qg分别低30%和39%。

用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

改善导通电阻与栅极电荷乘积(优值系数,FOM),不仅能够提高总体的系统效率,还能够使DC/DC转换器实现更高的功率密度和更高的开关频率。为验证从TrenchFET III到TrenchFET IV在效率上的提高,我们测试了两个TrenchFET IV,分别是SiRA14DP和SiRA04DP,使用19V的输入电压以实现1V的输出。

用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

图1演示了在同步降压转换器中使用TrenchFET IV做为“控制FET”的情况,TrenchFET IV的效率比TrenchFET III高0.5%,电流最高达27A。

图2显示了在同步降压转换器中将TrenchFET IV用作“同步FET”对效率的提高情况。改用TrenchFET IV,能够在两个关键的地方获得改善:效率提高1.5%以上,每个MOSFET处理的输出电流更大。更高的输出电流处理能力使设计者在能够减小处理给定电流水平所需的MOSFET的数量和尺寸。

用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

图3显示,TrenchFET IV产品的封装比TrenchFET III小66%,仍可以实现更高的效率。SiSA04DN是采用PowerPAK? 1212-8封装的TrenchFET IV器件,占位面积9mm?,SiR818DP是采用30mm? PowerPAK? SO?8封装的TrenchFET III器件。TrenchFET IV比TrenchFET III产品的功率损失减少了最多17%。

对损耗的改善情况显示在图4中,尤其是在15A的峰值电流下的损耗降低得非常明显。

用TrenchFET? IV功率MOSFET系列设计更绿色、更小的电源

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结论:

TrenchFET IV产品用在同步降压转换器中,能够提高整体的系统效率和功率密度。这些产品的更高性能还能够实现更小的设计尺寸,并且有可能使用更少的元器件。总之,这些产品的优点是能够实现更绿色、更高效和小尺寸的电源设计。


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