MOSFET da 80 V per sistemi automobilistici a 48 V

Toshiba Electronics Europe GmbH ha presentato due MOSFET a canale N da 80 V qualificati AEC-Q101 destinati alle architetture elettriche automobilistiche a 48 V. I nuovi componenti XPH2R608QB e XPH3R908QB sono destinati ad applicazioni quali controllo di motori BLDC, convertitori DC-DC non isolati, alimentatori switching e sistemi automobilistici di commutazione del carico. I dispositivi utilizzano il processo semiconduttore U-MOSX-H di ultima generazione dell’azienda e sono alloggiati in un package SOP Advance con terminali wettable flank per supportare l’ispezione ottica automatizzata nella produzione elettronica automobilistica.

Espansione dell’elettronica di potenza a 48 V
La crescente diffusione dei sottosistemi elettrici a 48 V nei veicoli ha aumentato la domanda di semiconduttori di potenza in grado di gestire densità di corrente più elevate mantenendo basse le perdite di conduzione. Applicazioni come compressori elettrici, pompe elettriche, sospensioni attive e sistemi mild hybrid richiedono dispositivi di commutazione efficienti per ridurre il carico termico e migliorare la gestione energetica all’interno dell’ecosistema dei dati automobilistici.

I nuovi MOSFET sono stati progettati per soddisfare tali requisiti grazie a una bassa resistenza drain-source in conduzione, o RDS(ON), che riduce le perdite durante il funzionamento. Secondo Toshiba, il modello XPH2R608QB raggiunge una RDS(ON) massima di 2,55 mΩ con una carica totale di gate tipica di 95 nC, mentre il modello XPH3R908QB offre una RDS(ON) massima di 3,9 mΩ con una carica di gate tipica di 63 nC. Entrambe le specifiche sono misurate con una tensione gate-source di 10 V.

Valori inferiori di RDS(ON) consentono di ridurre la dissipazione di potenza nei circuiti di commutazione, migliorando l’efficienza dei convertitori e limitando la generazione di calore nei sistemi elettronici automobilistici compatti. La riduzione dello stress termico può inoltre contribuire a prolungare la durata della batteria nelle architetture automobilistiche a 48 V.

Package wettable flank per una maggiore affidabilità produttiva
Entrambi i componenti utilizzano il package SOP Advance con terminali wettable flank di Toshiba. Il package integra una struttura interna di collegamento in rame progettata per ridurre la resistenza del contenitore e migliorare le prestazioni di dissipazione termica.

La configurazione wettable flank facilita inoltre l’ispezione ottica automatizzata (AOI) durante l’assemblaggio dei circuiti stampati. Migliorando la visibilità delle saldature, i produttori possono verificare più efficacemente la qualità del montaggio senza affidarsi esclusivamente ai sistemi di ispezione a raggi X. Nella produzione elettronica automobilistica, la compatibilità con l’AOI viene sempre più utilizzata per migliorare la tracciabilità e l’affidabilità degli assemblaggi nei sistemi critici per la sicurezza.

Applicazioni automobilistiche e industriali
I MOSFET sono destinati principalmente ai circuiti di controllo per motori BLDC a canale N e ai convertitori buck DC-DC non isolati utilizzati nei sottosistemi automobilistici. Altre applicazioni comprendono azionamenti a velocità variabile, alimentatori switching e circuiti di commutazione del carico in ambienti automobilistici e industriali.

Sebbene ottimizzati per sistemi a 48 V, questi componenti sono adatti anche alle architetture elettriche automobilistiche a 28 V. Toshiba ha dichiarato che la famiglia automobilistica U-MOSX-H comprende anche il componente XPQR8308QB, dotato di package L-TOGL progettato per requisiti di dissipazione termica più elevati.

Efficienza dei semiconduttori e posizionamento tecnologico
Nella progettazione dei semiconduttori di potenza per applicazioni automobilistiche, le prestazioni vengono generalmente valutate in base a parametri quali RDS(ON), carica di gate, resistenza termica e affidabilità del package. Una minore resistenza di conduzione migliora l’efficienza, mentre una carica di gate ridotta contribuisce a diminuire le perdite di commutazione nei convertitori ad alta frequenza.

La combinazione di un basso RDS(ON) e di un package compatibile con l’ispezione ottica automatizzata colloca questi nuovi dispositivi nel crescente segmento dei MOSFET qualificati per piattaforme automobilistiche a 48 V e ambienti produttivi ad alta affidabilità integrati nelle catene di fornitura digitali.

Modificato dalla giornalista industriale Sucithra Mani con l’assistenza dell’IA.

www.global.toshiba.com