Toshiba bringt Leistungs-MOSFETs mit Hochgeschwindigkeits-Body-Diode heraus, die die Effizienz von Netzteilen verbessern

Toshiba Electronics Europe GmbH („Toshiba“) hat eine neue Reihe von 650-V-N-Kanal-Leistungs-MOSFETs auf den Markt gebracht. TK042N65Z5 und TK095N65Z5 im TO-247-Gehäuse sind die ersten mit High-Speed-Dioden (HSD) bestückten MOSFETs der neuesten Generation, DTMOS VI. Die realisierte SuperjunctionStruktur, eignet sich für Schaltnetzteile in anspruchsvollen Anwendungen wie beispielsweise Rechenzentren und Photovoltaik (PV)-Invertern.

In beiden neuen Leistungs-MOSFETs wurden intrinsische Hochgeschwindigkeitsdioden realisiert, um die wichtigen Sperrverzögerungseigenschaften zu verbessern und so Brücken- und Inverter-Schaltungen zu optimieren. Im Vergleich zu den StandardDTMOS-VI Produkten erreichen der TK042N65Z5 und der TK095N65Z5 eine 65 %ige Reduzierung der Sperrverzögerungszeit (trr) mit Werten von 160 ns bzw. 115 ns. Im Vergleich zu den Standard-MOSFETs von Toshiba konnte bei den neuen Produkten die Sperrverzögerungsladung (Qrr) um 88 % und den Drain-Abschaltstrom bei hohen Temperaturen um bis zu 90 % (TK042N65Z5) gesenkt werden. Darüber hinaus wurde die Kennzahl (FoM) „Drain-source On-resistance × gate-drain charge“ (RDS(ON) Qgd) im Vergleich zum bisherigen TK62N60W5 von Toshiba um etwa 72 % reduziert. Diese erheblichen Verbesserungen verringern die Leistungsverluste von Geräten, was sich positiv auf die Effizienz auswirkt. In einer 1,5-kW-LLC-Schaltung zeigt der TK042N65Z5 beispielsweise eine Verbesserung der Netzteileffizienz um etwa 0,4 % gegenüber dem bisherigen TK62N60W5.

Die neuen TK042N65Z5 und TK095N65Z5 haben RDS(ON)-Werte von 42 mΩ bzw. 95 mΩ. Sie sind in der Lage, Drain-Ströme (ID) von bis zu 55 A und 29 A zu liefern. Beide Bauelemente sind in einem leistungsfähigen TO-247-Gehäuse untergebracht.

Ein neues Referenzdesign für ein verbessertes 1,6-kW-Server-Netzteil ist jetzt auf Basis des neuen TK095N65Z5-MOSFET‘s verfügbar. Außerdem bietet Toshiba auch Tools an, die das Schaltungsdesign für Schaltnetzteile unterstützen. Neben dem G0-SPICE-Modell, das die Funktion der Schaltung in kurzer Zeit überprüft, sind jetzt auch hochpräzise G2- SPICE-Modelle verfügbar, die das Einschwingverhalten genau reproduzieren. Zusätzlich zu den bereits eingeführten 650V- und 600V-DTMOS-VI-Produkten wird Toshiba seine DTMOS-VI-Produktpalette um weitere MOSFETs mit Hochgeschwindigkeitsdioden erweitern, um die Effizienz von Schaltnetzteilen zu verbessern und so zur Energieeinsparung beizutragen.

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