MOSFET compacts pour systèmes 24 V et 48 V

Toshiba Electronics Europe lance un nouveau portefeuille de MOSFET de puissance à canal N de 60 V et 100 V, conçus pour améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie dans les équipements industriels. Ces composants discrets ciblent les automates programmables industriels, les variateurs de fréquence, les systèmes de serveurs et les appareils automatisés fonctionnant au sein d'architectures d'alimentation modernes de 24 V et 48 V.

Répondre à la transition vers les systèmes 48 volts
Les fabricants d'équipements industriels migrent de plus en plus des alimentations conventionnelles de 12 V et 24 V vers des systèmes 48 V afin de réduire la consommation d'énergie globale et d'améliorer l'efficacité de la distribution électrique. Au sein de ces réseaux à tension plus élevée, les courants d'appel et les surtensions transitoires peuvent temporairement élever les tensions de ligne au-delà de 50 V, et parfois jusqu'à 80 V. Afin de garantir un fonctionnement continu fiable dans ces conditions de stress électrique, les nouveaux MOSFET 100 V offrent la marge de tension nécessaire pour les circuits 48 V. Simultanément, les variantes 60 V répondent à la base établie des applications standard 24 V.

Gestion thermique et miniaturisation des boîtiers
Les contraintes d'espace physique dans l'automatisation industrielle, les servomoteurs à fréquence variable et les appareils électroménagers nécessitent des composants de puissance qui équilibrent la réduction de l'encombrement avec la dissipation thermique nécessaire. Le portefeuille publié utilise trois types distincts de boîtiers à montage en surface pour répondre aux différentes exigences de conception spatiale et thermique.

Pour les applications de commutation à usage général, le boîtier SOT-23F mesure 2,9 mm sur 2,4 mm et offre une dissipation de puissance de 1,0 W. Les conceptions nécessitant des performances thermiques améliorées utilisent le boîtier TSOP6F, qui gère jusqu'à 1,5 W dans un encombrement de 2,9 mm sur 2,8 mm. Lorsque la miniaturisation stricte de l'espace sur la carte est la contrainte principale, le boîtier UDFN6B offre une dissipation thermique de 1,25 W sur une surface compacte de 2,0 mm sur 2,0 mm.

Résistance à l'état passant et désignations des composants
La minimisation des pertes de conduction est essentielle pour l'efficacité globale du système, tant dans les équipements industriels lourds que dans les appareils grand public tels que les chauffe-eau et les aspirateurs robots. Les composants atteignent une faible résistance à l'état passant (R_DS(ON)) malgré leurs dimensions physiques compactes.

Les dispositifs 100 V conçus pour les lignes d'alimentation 48 V — comprenant les modèles SSM3K387R (SOT-23F), SSM6K387R (TSOP6F) et SSM6K387NU (UDFN6B) — fonctionnent avec un R_DS(ON) de 198 mΩ. Pour les systèmes 24 V, les dispositifs 60 V sont disponibles en deux niveaux de résistance. Le niveau de 99 mΩ comprend les modèles SSM3K388R, SSM6K388R et SSM6K388NU, qui sont adaptés aux chemins à courant plus élevé. Un niveau de 200 mΩ, comprenant les modèles SSM3K389R, SSM6K389R et SSM6K389NU, est conçu pour des fonctions de commutation auxiliaires à courant plus faible.

Contexte supplémentaire
Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse concurrentielle qui ne sont pas incluses dans le communiqué de presse original.

Sur le marché des MOSFET de puissance discrets de moins de 100 V, les composants sont continuellement évalués en fonction de la résistance à l'état passant spécifique (R_DS(ON)) par unité de surface (mm²) et de la résistance thermique de la jonction à l'air ambiant. Des dispositifs similaires à canal N de 100 V dans des boîtiers compacts sont fabriqués par des concurrents tels qu'Infineon Technologies et onsemi. Par exemple, les MOSFET industriels 100 V d'Infineon logés dans des boîtiers SuperSO8 ou SOT-223 visent fréquemment des valeurs R_DS(ON) ultra-faibles inférieures à 10 mΩ pour les fonds de panier de serveurs à courant élevé. Cependant, ces boîtiers occupent une surface de carte nettement plus importante (par exemple, 5,0 mm x 6,0 mm) par rapport à l'encombrement de 2,0 mm x 2,0 mm du UDFN6B. Les valeurs de 198 mΩ et 99 mΩ des dispositifs Toshiba nouvellement introduits les positionnent spécifiquement pour la commutation auxiliaire de puissance faible à moyenne, le décalage de niveau et les circuits de commande de grille où la miniaturisation extrême de la carte et la faible charge de grille sont prioritaires par rapport à la capacité maximale de transport de courant.

Publié avec l’assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals.

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