介绍几款新型MOSFET

几十年来，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 一直是数字和电力电子器件的核心，随着技术的进步，它们不断面临挑战。MOSFET 最紧迫的问题之一是它们必须在高电压水平下运行，同时保持可靠性。制造商必须仔细选择绝缘材料和技术，以确保在高电压水平下安全运行。

本文讨论了最近发布的一些旨在应对电力电子系统挑战的 MOSFET。

AOS 封装技术降低导通电阻

Alpha and Omega Semiconductor (AOS) 推出了适用于电池管理应用中 MOSFET 的新型封装技术MRigidCSP。新封装降低了新型 12 V N 沟道 MOSFETAOCR33105E（链接数据表）的导通电阻并提高了机械强度。

AOS 表示，其 MRigidCSP 封装技术对于快速充电特别有利

在标准晶圆级、芯片级封装中，当背对背 MOSFET 用于电池管理应用时，基板占总电阻的很大一部分。较薄的基板会降低整体电阻，但也会降低机械强度。新的封装技术涉及简单共漏极配置中的沟槽电源技术。它具有超低导通电阻和 ESD 保护，还提高了器件的机械强度。

该公司指定了这些 MOSFET 在智能手机、平板电脑和超薄笔记本电脑电池管理系统中的目标应用。

东芝发布 2,200V 双 SiC MOSFET 模块

东芝宣布推出适用于工业设备的新型 2,200 V 双碳化硅MOSFETMG250YD2YMS3 。它的额定电流为 250 A，适合使用 1,500 V DC 及以上的应用，例如光伏和储能系统。

工业应用通常使用额定电压为 1,200–1,700 V 的功率器件，东芝预计将广泛使用 1,500 V及以上的直流电压等级。使用额定电压较高的设备的主要优点之一是可以减少传导损耗。在此类器件中，对于相同的电流，器件两端的电压降成比例地较小。

虽然较高电压的器件可能具有稍高的栅极电容，但由于开关速度更快，它们也可以具有较低的开关损耗。该器件具有更大的芯片面积和处理更高栅极电流的能力，还可以实现开和关状态之间的更快转换。

高侧和低侧感性负载开关测试电路。图片由东芝提供

除了更低的传导和开关损耗之外，东芝的新型 MOSFET 还具有 0.7V 的极低漏源电压。与硅 IGBT 相比，它可将开关损耗降低约 90%，从而实现紧凑的电路和更高的设备效率。

Vishay 推出高功率密度功率 MOSFET

Vishay 推出了第四代650 V E 系列功率 MOSFET，具有超低导通电阻栅极充电时间。与前几代产品相比，这一新系列产品的导通电阻降低了 48.2%，导通电阻栅极充电时间缩短了 59%，适用于边缘计算、服务器、数据存储、UPS、电机驱动和其他类似应用。

新型 SiHP054N65E 功率 MOSFET。图片由Vishay提供

得益于该公司最新的 E 系列超级结技术，SiHP054N65E（数据表链接）等新型 MOSFET 在 10 V 电压下的典型导通电阻仅为 0.051Ω，栅极电荷为 72 nC，略优于最接近的竞争 MOSFET 。它们还具有低输出电容的特点，旨在承受雪崩模式下的瞬态过压。

MOSFET 满足功率需求

MOSFET 在现代电源系统中面临着多项挑战：它们需要专用栅极驱动器，制造成本高，并且需要高集成度、快速开关速度和高功耗。效率和导通电阻是最受关注的。功率 MOSFET 必须具有低导通电阻，以最大限度地减少功率损耗。低导通电阻可减少传导损耗，从而提高效率。然而，实现低导通电阻需要复杂的结构设计和优化的材料。

AOS、东芝和 Vishay 等组件制造商正在探索新材料、器件结构和封装技术来克服这些挑战。碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽带隙材料的进步也通过在高功率应用中提供卓越的性能和效率来帮助解决一些障碍。