40V-MOSFET sorgt für Effizienzsteigerungen bei Elektrofahrzeugen

Die Verbrauchernachfrage und staatliche Regulierungen treiben weiterhin die enorme Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) an. Genau wie EVs effizienter sind als ihre benzinbetriebenen Vorgänger, sind die neuesten Generationen von EVs effizienter als frühere Generationen. Dies wurde hauptsächlich durch technologische Verbesserungen und Innovationen vorangetrieben, wobei Hersteller immer mehr spezifische Lösungen für EVs anbieten. Dieser Artikel untersucht den DMTH4M70SPGWQ, ein neuer 40V-MOSFET von Diodes, der für die Anforderungen und Effizienzanforderungen von EV-Anwendungen entwickelt wurde.

Die Automobilindustrie erlebt derzeit eine große Transformation, da sie sich schnell von Verbrennungsmotoren zu batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (EVs) wandelt. Regierungen weltweit verabschieden immer strengere Vorschriften und fordern niedrigere Emissionen, wobei Elektrofahrzeuge die einzige Möglichkeit bieten, diese Ziele zu erreichen.

Dieser Wandel schafft neue Anforderungen an die Leistungselektronik im Automobilsektor, einschließlich Ladesystemen, Motorsteuerungssystemen, Konvertern und Motorantrieben. In all diesen Anwendungen verlangen Designer eine höhere Effizienz von Leistungskomponenten. Durch die Minimierung von Verlusten können sie die Reichweite des Fahrzeugs verbessern, was ein entscheidender Unterschiedsfaktor für Autokäufer darstellt. Eine bessere Effizienz verringert zudem die von den Komponenten abgegebene Wärme, wodurch kompaktere Designs ermöglicht und thermische Probleme wie eine verringerte Zuverlässigkeit reduziert werden.

Neben der Effizienz suchen Ingenieure auch nach kompakten Komponenten mit geringem Platzbedarf, die ihnen helfen, Designs mit hoher Leistungsdichte zu erstellen. Darüber hinaus müssen alle in Fahrzeugen verwendeten Geräte zuverlässig unter rauen Bedingungen arbeiten können und nach den entsprechenden Automobilstandards qualifiziert sein.

Um diese Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen, hat Diodes Incorporated den DMTH4M70SPGWQ eingeführt, einen 40V-MOSFET, der hervorragende Effizienz bietet. Es ist der erste MOSFET, den Diodes in seinem neuen PowerDI®8080-5-Gehäuse angekündigt hat; einem hochstromfähigen, thermisch effizienten Gehäuse. Der MOSFET ist für Anwendungen wie hochleistungsfähige BLDC-Motorsteuerungen, leistungsstarke DC-DC-Wandler, Servolenkungssysteme und Ladesysteme ausgelegt.

Der neue MOSFET erreicht die niedrigste Leistungskennzahl aller automobilkonformen 40V-MOSFETs im PowerDI®8080-5-Gehäuse. Dies ermöglicht eine höhere Leistungsdichte und effizientere Designs als konkurrierende Lösungen.

Der DMTH4M70SPGWQ bietet einen typischen RDS(ON) von nur 0,54mΩ bei einer Gate-Steuerspannung von 10V, während seine Gate-Ladung 117nC beträgt. Diese branchenführende Leistung maximiert die Systemeffizienz und stellt gleichzeitig sicher, dass Leistungsabgabe und Schaltverluste auf ein absolutes Minimum reduziert werden.

Der MOSFET ist AEC-Q101 qualifiziert, PPAP-fähig und wird in IATF 16949 zertifizierten Einrichtungen hergestellt. Er ist für Temperaturen bis +175°C ausgelegt, was ihn ideal für Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur macht. Seine Gullwing-Anschlüsse erleichtern die optische Inspektion (AOI) und verbessern zudem die Zuverlässigkeit bei Temperaturwechselzyklen.

Es hat eine PCB-Fläche von nur 64 mm², was 40 % weniger als die des TO263-Formats (D2PAK) ist. Zudem hat es eine Bauhöhe von 1,7 mm, die 63 % niedriger als die eines TO263 ist.

Die Kupferclip-Bindung zwischen dem Die und den Anschlusskontakten ermöglicht einen niedrigen Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse von 0,36°C/W. Dies ermöglicht es dem PowerDI 8080-5-Gehäuse, Drainströme von bis zu 460A zu handhaben und eine Leistungsdichte zu liefern, die achtmal höher ist als die eines TO263-Gehäuses. Das Clip-Design reduziert außerdem parasitäre Induktanzen und verbessert die elektromagnetische Interferenz (EMI)-Leistung.

Da sich die Automobilindustrie rasant in Richtung ihrer Elektrofahrzeug-Zukunft bewegt, ermöglicht der DMTH4M70SPGWQ Hochleistungs-Dichtedesigns, die die höchste Effizienz für batteriebetriebene Fahrzeuge liefern.