La domanda da parte dei consumatori e le normative emanate dai governi continuano a stimolare un'enorme richiesta di veicoli elettrici. Così come i veicoli elettrici sono più efficienti dei loro predecessori a gas, le nuove generazioni di veicoli elettrici sono più efficienti rispetto a quelle precedenti. E il merito è soprattutto dei miglioramenti e delle innovazioni tecnologiche, con produttori che offrono soluzioni sempre più specifiche per i veicoli elettrici. Questo articolo analizza il DMTH4M70SPGWQ, un nuovo MOSFET da 40 V di Diodes progettato per i requisiti di efficienza e rigore delle applicazioni EV.
Il settore automotive sta attraversando una fase di grande trasformazione, con il rapido passaggio dai motori a combustione interna ai veicoli elettrici (EV) a batteria. I governi di tutto il mondo approvano normative sempre più severe che impongono una riduzione delle emissioni e i veicoli elettrici rappresentano l'unico modo per raggiungere questo obiettivo.
Questo cambiamento genera nuove esigenze per l'elettronica di potenza nel settore, compresi i sistemi di ricarica, i sistemi di gestione del motore, i convertitori e i driver dei motori. In tutte queste applicazioni, i progettisti desiderano una migliore efficienza dei componenti di potenza e, riducendo al minimo le perdite, è possibile migliorare l'autonomia del veicolo; un aspetto, questo, che rappresenta un elemento di differenziazione fondamentale per il settore automotive. La migliore efficienza riduce anche il calore dissipato dai componenti, consentendo così di realizzare progetti più compatti e di ridurre i problemi di natura termica, come la minore affidabilità.
Oltre all'efficienza, gli ingegneri sono anche alla ricerca di componenti compatti con un ingombro ridotto, che li aiutino a creare progetti ad alta densità di potenza. Infine, i dispositivi utilizzati nei veicoli devono essere in grado di funzionare in modo affidabile in condizioni difficili e devono essere qualificati secondo gli standard automobilistici appropriati.
Per contribuire a soddisfare questi requisiti, Diodes Incorporated ha introdotto DMTH4M70SPGWQ, un MOSFET da 40 V che garantisce un'efficienza eccellente. Si tratta del primo MOSFET lanciato da Diodes nel suo nuovo pacchetto PowerDI®80-5, ad alta corrente ed efficienza termica. Il MOSFET è destinato ad applicazioni quali driver di motori BLDC ad alta corrente, convertitori DC-DC ad alta potenza, servosterzo e sistemi di ricarica.
Nel pacchetto PowerDI®8080-5, il nuovo MOSFET raggiunge la cifra di merito più bassa di qualsiasi altro MOSFET da 40 V conforme al settore automotive. Ciò consente di ottenere una maggiore densità di potenza e progetti più efficienti rispetto alle soluzioni della concorrenza.
Il MOSFET DMTH4M70SPGWQ presenta un valore tipico di RDS(ON) di soli 0,54mΩ con un gate drive di 10V, mentre la carica di gate è di 117nC. Queste prestazioni leader del settore massimizzano l'efficienza del sistema, garantendo al contempo una dissipazione di potenza e perdite di commutazione ridotte al minimo assoluto.
Il MOSFET ha ottenuto la qualifica AEC-Q101, è in grado di eseguire PPAP e viene prodotto in stabilimenti certificati IATF 16949. È classificato fino a +175°C, il che lo rende ideale per gli ambienti a temperatura ambiente elevata. I lead ad ala di gabbiano facilitano l'ispezione ottica (AOI) e migliorano l'affidabilità dei cicli ad alta temperatura.
Ha un ingombro PCB di appena 64 mm2, ovvero il 40% in meno rispetto a quello del formato in pacchetto TO263 (D2PAK). Inoltre, il profilo fuori scheda è di 1,7 mm, il 63% in meno rispetto a quello di un TO263.
Il collegamento a clip in rame tra il die e i terminali consente di ottenere una bassa resistenza termica tra giunzione e involucro, pari a 0,36°C/W. In questo modo, il pacchetto PowerDI 8080-5 è in grado di gestire correnti di drenaggio fino a 460A e di fornire una densità di potenza otto volte superiore a quella di un pacchetto TO263. Il design a clip riduce inoltre l'induttanza parassita e migliora le prestazioni delle interferenze elettromagnetiche (EMI).
Con un settore automotive sempre più orientato verso il futuro dei veicoli elettrici, il DMTH4M70SPGWQ consente di realizzare progetti ad alta densità di potenza che garantiscono la massima efficienza per i veicoli alimentati a batteria.