隨著全球數(shù)十億用戶(hù)的生活方式變得日益靈活,通過(guò)Wi-Fi、4G和5G建立與云端的穩(wěn)定連接至關(guān)重要。為了滿(mǎn)足這種需求,超大規(guī)模計(jì)算解決方案和高速5G電信系統(tǒng)一直保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)。同時(shí),運(yùn)營(yíng)商力圖在更小的外形尺寸中實(shí)現(xiàn)更高的性能水平和效率,推動(dòng)了從傳統(tǒng)12 V服務(wù)器機(jī)架到48 V背板架構(gòu)的轉(zhuǎn)換。為了支持這種轉(zhuǎn)換,Nexperia推出了適用于熱插拔和軟啟動(dòng)的最新80 V和100 V ASFET,采用LFPAK56E封裝,為功率密度設(shè)定了新基準(zhǔn)。
超大規(guī)模計(jì)算通常依賴(lài)于具有超高可擴(kuò)展性的服務(wù)器架構(gòu)和虛擬網(wǎng)絡(luò)。要確保設(shè)備全天24小時(shí)保持連接,熱插拔功能仍然是一種關(guān)鍵功能。但是,要在開(kāi)關(guān)效率和強(qiáng)大安全工作區(qū)(SOA)方面達(dá)到要求的性能水平,以前只能通過(guò)D2PAK封裝(160 mm2)來(lái)實(shí)現(xiàn)。借助Nexperia的新型ASFET,設(shè)計(jì)人員可在30 mm2 LFPAK56E封裝中提供所需的低RDS(on)值和強(qiáng)大線(xiàn)性模式性能,與D2PAK相比,可節(jié)省80%的占板面積和75%的高度。
與D2PAK相比,LFPAK56E可將管腳尺寸減少了80%
增強(qiáng)型SOA MOSFET
Nexperia近期發(fā)布的NextPower 80 V和100 V優(yōu)質(zhì)MOSFET提供顯著改善的RDS(on)值,并采用行業(yè)兼容的5x6 mm管腳尺寸。這些新型ASFET采用了專(zhuān)有的“增強(qiáng)型SOA工藝”,將SOA性能增強(qiáng)了3至4倍,因而特別適合線(xiàn)性模式開(kāi)關(guān)應(yīng)用,例如熱插拔和軟啟動(dòng)、e-fuse和電池管理。
對(duì)于通常更容易受到元件影響的 48 V 電信系統(tǒng),100 V 器件可提供最佳的瞬變、雷擊和電纜電感抗性。相反,計(jì)算服務(wù)器和工業(yè)應(yīng)用一般受到很好的保護(hù),可以免受這些因素的影響,因此80 V器件提供更低的RDS(on)和改善效率,因?yàn)镮2R損耗較低。
對(duì)于需要更低RDS(on)值和更強(qiáng)SOA的應(yīng)用,Nexperia 還在 LFPAK88 封裝(PSMN2R3-100SSE和PSMN1R9-80SSE)中提供首批器件樣品。這些LFPAK88器件的RDS(on)值將低至1.9 m?,預(yù)定于2022年底量產(chǎn)。此外,其管腳尺寸僅為64 mm2,與現(xiàn)有的D2PAK類(lèi)型相比,可將占用的PCB面積縮小大約60%,將RDS(on)值降低大約50%。
類(lèi)型封裝PCB管腳尺寸 (mm2)RDS (on) (m?)SOA
@50V @100mSSOA
@50V @10mS
PSMN4R8-100BSED2PAK1604.83 A10 A
PSMN4R8-100YSELFPAK56E304.84.5 A8 A
PSMN4R2-80YSELFPAK56E304.24.5 A8 A
散熱性能
SOA性能取決于熱穩(wěn)定性,數(shù)據(jù)手冊(cè)上MOSFET的SOA性能曲線(xiàn)是在25 °C溫度下繪制的。如果PCB/環(huán)境溫度超過(guò)了這個(gè)溫度,設(shè)計(jì)工程師必須相應(yīng)地對(duì)SOA性能曲線(xiàn)進(jìn)行降額處理,否則可能導(dǎo)致意外的應(yīng)用故障。但降額過(guò)程是保守的,因而針對(duì)高溫的降額可能導(dǎo)致實(shí)際SOA性能相比于數(shù)據(jù)手冊(cè)圖形出現(xiàn)很大損失。
Nexperia增強(qiáng)型SOA技術(shù)的另一個(gè)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是SOA性能和熱穩(wěn)定性在較高的溫度下得到了顯著改進(jìn)。在超過(guò)25°C的溫度下工作時(shí),所需的降額水平顯著降低。此外,Nexperia針對(duì)每個(gè)ASFET類(lèi)型進(jìn)行了SOA的完全表征。數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了所有增強(qiáng)型SOA類(lèi)型在25 °C和125 °C溫度下的SOA圖形,讓設(shè)計(jì)工程師能夠充分利用出色的高溫性能,同時(shí)在很多應(yīng)用中無(wú)需對(duì)SOA曲線(xiàn)進(jìn)行手動(dòng)降額處理。
可靠的性能
在電信和PoE(以太網(wǎng)供電)應(yīng)用中,Nexperia的100 V增強(qiáng)型SOA技術(shù)廣泛用于管理浪涌電流。截至目前,我們的增強(qiáng)型SOA產(chǎn)品組合的出貨量超過(guò)了2億件,設(shè)計(jì)劃工程師可以確信自己選擇了最佳的性能和質(zhì)量。