Компания ROHM представила новую линейку 600-вольтовых Super Junction MOSFET в корпусах с поверхностным монтажом DFN8080-5L и TOLL, обеспечивающих улучшенную теплоотдачу и совместимость со стандартными решениями. Серии R60xxXNx и PrestoMOS R60xxWNx содержат в сумме 32 модели и предназначены для источников питания серверов ИИ, промышленного оборудования и силовых преобразователей.
Современные центры обработки данных и промышленные системы сталкиваются с растущим спросом на энергоэффективность при одновременном увеличении мощности. С усложнением вычислительных задач потребление электроэнергии в серверах и оборудовании становится всё выше, что приводит к необходимости снижения потерь в цепях питания и минимизации теплоотдачи. В то же время инженеры вынуждены решать противоположную задачу — размещать всё более мощные компоненты на ограниченной площади платы, требуя повышения плотности мощности и компактности конструкций.
Для решения этих противоречивых требований полупроводниковые производители разрабатывают MOSFET с пониженными потерями и улучшенной тепловой характеристикой. Переход к корпусам с поверхностным монтажом, обладающим лучшей теплопередачей, стал критическим направлением развития. Одновременно промышленность всё больше внимания уделяет вопросам диверсификации поставщиков и поддержке альтернативных источников, поэтому совместимость новых приборов со стандартными решениями является важным экономическим и организационным фактором.
Структура и состав новой линейки
ROHM выпустила две серии 600-вольтовых Super Junction MOSFET с корпусами, оптимизированными для поверхностного монтажа:
Серия R60xxXNx — высокоскоростные приборы, всего 21 модель;
Серия PrestoMOS R60xxWNx — приборы с ускоренным восстановлением встроенного диода, всего 11 моделей.
Оба семейства доступны в двух вариантах корпусов:
DFN8080-5L (8 мм x 8 мм x 0,85 мм) — компактный и низкопрофильный корпус с отличной теплоотдачей;
TOLL (11,68 мм x 9,9 мм x 2,3 мм) — немного более крупный корпус для приложений с повышенной мощностью.
Электрические характеристики и особенности
Новые приборы разработаны с учётом совместимости с широким спектром приложений. Пороговое напряжение затвора (VGS(th)) установлено в диапазоне 3-5 В, что соответствует уровню стандартных решений, уже используемых в промышленности. Такой выбор позволяет использовать одни и те же схемы управления затвором без существенных переделок.
Улучшенные характеристики проводимости (адмиттанс) обеспечивают в сравнении с предыдущими поколениями (серии R60xxYNx и PrestoMOS R60xxVNx) как увеличение универсальности приборов, так и снижение потерь на включение. Поверхностный монтаж обеспечивает стандартную монтажную базу, что облегчает замену компонентов при модернизации существующих схем и позволяет конструкторам рассматривать приборы разных поставщиков как взаимозаменяемые решения.
Различия между серией R60xxXNx и PrestoMOS R60xxWNx
Обе серии решают одинаковые задачи снижения потерь и повышения плотности мощности, но ориентированы на разные сценарии применения.
Серия R60xxXNx (21 модель) оптимизирована для высокоскоростного переключения. Эти приборы обеспечивают быстрые переходы между состояниями включено/выключено, что позволяет снизить потери на переключение и упростить интеграцию в простые или высокочастотные схемы. Приборы этой серии наиболее универсальны и подходят для конструкций, где приоритет отдаётся совместимости и простоте замены.
Серия PrestoMOS R60xxWNx (11 моделей) получила специальную оптимизацию встроенного диода с целью ускорения его обратного восстановления. Название происходит от итальянского музыкального термина «Presto» («очень быстро»). Эти приборы способны поддерживать высокое напряжение и низкое сопротивление открытого канала Super Junction MOSFET одновременно с уменьшением времени обратного восстановления встроенного диода. Снижение потерь на переключение делает PrestoMOS особенно привлекательным для инверторных цепей в системах кондиционирования, холодильном оборудовании и преобразователях частоты, где встроенный диод работает часто и на нём выделяется значительная мощность.
Области применения
Новые MOSFET рассчитаны на использование в следующих приложениях:
Источники питания для серверов ИИ и центров обработки данных — критичны как снижение потерь на преобразование энергии, так и повышение плотности компонентов на платах;
Импульсные источники питания (LLC, PFC, Flyback и аналогичные топологии) для промышленного и потребительского оборудования;
Силовые приборы для электродвигателей вентиляторов, сервоприводов и других приложений с переменной частотой;
Инверторы в системах кондиционирования и холодильных агрегатах, где критичны потери в обратном диоде MOSFET.
Фирменные линейки EcoMOS и PrestoMOS
Новые разработки встраиваются в существующие фирменные экосистемы ROHM, что обеспечивает конструкторам проверенные пути интеграции.
EcoMOS — бренд кремниевых MOSFET компании ROHM, ориентированный на энергоэффективные приложения в секторе силовых полупроводников. Линейка EcoMOS включает приборы, применяемые в бытовой электронике, промышленном оборудовании и автомобильных системах. При выборе устройства из линейки EcoMOS разработчики могут ориентироваться на ключевые параметры — шумовые характеристики и динамику переключения — в зависимости от требований конкретного приложения.
PrestoMOS — специализированная линейка оригинальных MOSFET компании ROHM, которые сохраняют высокую устойчивость к напряжению и низкое сопротивление открытого состояния, присущие Super Junction MOSFET, но при этом достигают существенного ускорения обратного восстановления встроенного диода. Это сочетание свойств делает PrestoMOS идеальным выбором для широкого диапазона приложений с инверторными схемами.
Преимущества корпусов DFN8080-5L и TOLL
Выбор именно этих двух типов корпусов вызван комплексом требований современного производства.
Корпус DFN8080-5L отличается очень компактными габаритами (8x8x0,85 мм), что позволяет разместить мощный компонент на ограниченной площади платы. Низкий профиль уменьшает высоту электронного узла, что особенно ценно в многоуровневых конструкциях и при ограничениях по размеру корпусов оборудования. Несмотря на малый размер, этот корпус обеспечивает эффективную теплоотдачу благодаря большой контактной площадке под корпусом и оптимизированной геометрии.
Корпус TOLL (11,68x9,9x2,3 мм) предоставляет дополнительный запас по тепловой мощности за счёт большей площади контакта с платой. Этот корпус удобен для приложений, требующих более высокого рассеивания мощности или когда пространство на плате позволяет увеличить размер компонента в обмен на улучшенные тепловые и электрические параметры.
Оба корпуса имеют стандартную разводку выводов и монтажную базу, что снижает проектные риски и позволяет легко менять поставщиков без переделки топологии печатной платы.
Выбор модели для конкретного приложения
Наличие 32 модалей в общей линейке позволяет инженерам выбрать оптимальный компонент в зависимости от приоритетов проекта. Если главная задача — обеспечить совместимость с существующей схемой и возможность быстрой замены, уместно выбрать прибор из серии R60xxXNx благодаря её универсальности и широкому ассортименту. Если же приложение интенсивно использует встроенный диод MOSFET (например, инверторные цепи), целесообразно обратиться к семейству PrestoMOS R60xxWNx, где потери на обратное восстановление намного ниже.
Вне зависимости от выбора серии, оба варианта корпуса (DFN8080-5L и TOLL) обеспечивают лучшую теплоотдачу в сравнении с традиционными сквозными корпусами, что позволяет снизить тепловидение систем охлаждения или полностью отказаться от неё в менее критичных приложениях.
Заключение
Новые 600-вольтовые Super Junction MOSFET от ROHM в корпусах DFN8080-5L и TOLL представляют собой сбалансированное решение для современной энергоэффективной электроники. Комбинация высокой производительности, компактных размеров, улучшенной теплопередачи и совместимости со стандартными решениями делает эти приборы привлекательным выбором как для производителей серверов и центров обработки данных, так и для разработчиков промышленного оборудования и потребительской электроники. Наличие двух специализированных серий — универсальной R60xxXNx и оптимизированной по диоду PrestoMOS R60xxWNx — обеспечивает гибкость при решении различных проектных задач.
