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肖特基勢壘二極管之間的接線電感

發布時間:2020/7/23 22:23:37 訪問次數:1327

兩個功率MOSFET的HAT2210WP,尺寸僅有5.3 × 6.1 × 0.8 mm (最大),用于筆記本電腦、通信設備及類似產品的DC-DC變換器中。

低熱阻由于使用了WPAK高熱輻射封裝,與目前SOP-8封裝的HAT2210R相比,熱阻減小了一半。可以控制的輸出電流也提高了大約50%,因此可以減少具有高電流處理能力的DC-DC變換器所需要的功率MOSFET的數目。

與SOP-8封裝的安裝面積相同,但厚度僅有它的一半(0.8 mm (最大)。HAT2210WP需要的安裝面積與業界標準的SOP-8封裝一樣,是5.3 × 6.1 mm;但厚度大約僅是它的一半,為0.8 mm (最大),使得DC-DC變換器可以做得更小巧。

安裝在信息設備如筆記本電腦和服務器中的存儲器、ASIC和其它芯片需要不同的驅動電壓,因此,需要使用一些DC-DC變換器。這些DC-DC變換器需要兩個功率MOSFET,分別用于高邊和低邊*2應用。瑞薩科技目前大量生產的產品,具有兩個功率MOSFET,封裝形式是SOP-8封裝,可以滿足較小DC-DC變換器的需要。但是,各種芯片處理的數據量越來越大,需要可以處理更大電流、安裝更多功率MOSFET的DC-DC變換器。

在這樣的背景下,瑞薩科技開發出了新型HAT2210WP,它使用WPAK高熱輻射封裝,可以提高可以控制的電流量,實現更高的DC-DC變換器電流容量,并減少安裝的功率MOSFET的數目。

HAT2210WP安裝在印刷電路板(40 × 40 × 1.6 mm玻璃環氧板單個功率MOSFET操作)上時的熱阻,從瑞薩科技目前SOP-8封裝產品的110oC/W,下降了一半,達到55oC/W。因此,可以控制的輸出電流提高了50%多,從SOP-8產品的3A,提高到了5 A。當ASIC和其它芯片的驅動電流超過3 A,進入4 A- 5 A范圍時,單個HAT2210WP就可以控制5 A的輸出電流,而先前需要兩個SOP-8封裝的具有兩個功率MOSFET的產品,因此,HAT2210WP使得DC-DC變換器可以做得更小。

由于安裝了高邊和低邊功率MOSFET,使用分裂漏結構。使用瑞薩科技最新的0.35 μm工藝的第8代功率MOSFET,具有業界的最高性能,設計時進行了優化,使高邊MOSFET具有高開關速度、低邊MOSFET具有低導通電阻,因此可以實現很高的效率,從而滿足DC-DC變換器低壓輸出的需要。

在低邊MOSFET中有一個肖特基勢壘二極管,減小了MOSFET和肖特基勢壘二極管之間的接線電感*3。在DC-DC變換器死區時間過程中,可以加速肖特基勢壘二極管的換向,從而消除效率惡化,并減小噪聲。

在電路板上分配電力的傳統方法基本上有兩種:第一種是把48 V變成3.3 V的輸出電壓,然后再用負載點(POL)變換器把3.3 V變換成負載點所需要的電壓。一般地說,在電路板上最需要的就是3.3 V,所以選擇3.3 V作為母線電壓,這樣做的益處是,只需要一次變換,不存在多級變換的方案中每級都存在的損耗。另外一個方法是,先把48 V變換為12 V,然后再把12 V的母線電壓變換成為負載點電壓,并不是直接把12 V送到負載上。這個方案比較適合功率較高的電路板使用。

這兩種分布式供電方案各有長處,也各有它的缺點。如果電路板上主要的負載需要3.3 V的工作電壓,而且在整個電路板上有多處需要3.3 V,在這種情況下,一般是采用母線電壓為3.3 V的分布式供電系統。之所以采用這個方案通常是為了減少電路板上兩級電壓轉換的數量,從而提高輸出功率最大的電源的效率。但是,在使用母線電壓為3.3 V的分布式供電系統時,它還為每個負載點變換器供給電力。這些負載點變換器產生其他負載所需要的工作電壓。另一個問題是,3.3 V輸出需要在電路中使用一只控制順序的FET晶體管。

在線路卡上,大多數工作電壓需要對接通電源和切斷電源的順序加以控制。 在這種分布式系統中,只能用電路中的順序控制FET晶體管來進行控制。因為在隔離式轉換器中,沒有對輸出電壓的上升速度進行控制。在電路中的順序控制FET晶體管只是在啟動和切斷電源時才用得上。在其他時間,這些FET晶體管存在直流損失,會影響效率,增加了元件數量,也提高了成本。由于工作電壓一年一年地在下降,在將來,工作電壓將下降到2.5 V。

深圳市永拓豐科技有限公司http://ytf01.51dzw.com/

(素材來源:21ic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)




兩個功率MOSFET的HAT2210WP,尺寸僅有5.3 × 6.1 × 0.8 mm (最大),用于筆記本電腦、通信設備及類似產品的DC-DC變換器中。

低熱阻由于使用了WPAK高熱輻射封裝,與目前SOP-8封裝的HAT2210R相比,熱阻減小了一半。可以控制的輸出電流也提高了大約50%,因此可以減少具有高電流處理能力的DC-DC變換器所需要的功率MOSFET的數目。

與SOP-8封裝的安裝面積相同,但厚度僅有它的一半(0.8 mm (最大)。HAT2210WP需要的安裝面積與業界標準的SOP-8封裝一樣,是5.3 × 6.1 mm;但厚度大約僅是它的一半,為0.8 mm (最大),使得DC-DC變換器可以做得更小巧。

安裝在信息設備如筆記本電腦和服務器中的存儲器、ASIC和其它芯片需要不同的驅動電壓,因此,需要使用一些DC-DC變換器。這些DC-DC變換器需要兩個功率MOSFET,分別用于高邊和低邊*2應用。瑞薩科技目前大量生產的產品,具有兩個功率MOSFET,封裝形式是SOP-8封裝,可以滿足較小DC-DC變換器的需要。但是,各種芯片處理的數據量越來越大,需要可以處理更大電流、安裝更多功率MOSFET的DC-DC變換器。

在這樣的背景下,瑞薩科技開發出了新型HAT2210WP,它使用WPAK高熱輻射封裝,可以提高可以控制的電流量,實現更高的DC-DC變換器電流容量,并減少安裝的功率MOSFET的數目。

HAT2210WP安裝在印刷電路板(40 × 40 × 1.6 mm玻璃環氧板單個功率MOSFET操作)上時的熱阻,從瑞薩科技目前SOP-8封裝產品的110oC/W,下降了一半,達到55oC/W。因此,可以控制的輸出電流提高了50%多,從SOP-8產品的3A,提高到了5 A。當ASIC和其它芯片的驅動電流超過3 A,進入4 A- 5 A范圍時,單個HAT2210WP就可以控制5 A的輸出電流,而先前需要兩個SOP-8封裝的具有兩個功率MOSFET的產品,因此,HAT2210WP使得DC-DC變換器可以做得更小。

由于安裝了高邊和低邊功率MOSFET,使用分裂漏結構。使用瑞薩科技最新的0.35 μm工藝的第8代功率MOSFET,具有業界的最高性能,設計時進行了優化,使高邊MOSFET具有高開關速度、低邊MOSFET具有低導通電阻,因此可以實現很高的效率,從而滿足DC-DC變換器低壓輸出的需要。

在低邊MOSFET中有一個肖特基勢壘二極管,減小了MOSFET和肖特基勢壘二極管之間的接線電感*3。在DC-DC變換器死區時間過程中,可以加速肖特基勢壘二極管的換向,從而消除效率惡化,并減小噪聲。

在電路板上分配電力的傳統方法基本上有兩種:第一種是把48 V變成3.3 V的輸出電壓,然后再用負載點(POL)變換器把3.3 V變換成負載點所需要的電壓。一般地說,在電路板上最需要的就是3.3 V,所以選擇3.3 V作為母線電壓,這樣做的益處是,只需要一次變換,不存在多級變換的方案中每級都存在的損耗。另外一個方法是,先把48 V變換為12 V,然后再把12 V的母線電壓變換成為負載點電壓,并不是直接把12 V送到負載上。這個方案比較適合功率較高的電路板使用。

這兩種分布式供電方案各有長處,也各有它的缺點。如果電路板上主要的負載需要3.3 V的工作電壓,而且在整個電路板上有多處需要3.3 V,在這種情況下,一般是采用母線電壓為3.3 V的分布式供電系統。之所以采用這個方案通常是為了減少電路板上兩級電壓轉換的數量,從而提高輸出功率最大的電源的效率。但是,在使用母線電壓為3.3 V的分布式供電系統時,它還為每個負載點變換器供給電力。這些負載點變換器產生其他負載所需要的工作電壓。另一個問題是,3.3 V輸出需要在電路中使用一只控制順序的FET晶體管。

在線路卡上,大多數工作電壓需要對接通電源和切斷電源的順序加以控制。 在這種分布式系統中,只能用電路中的順序控制FET晶體管來進行控制。因為在隔離式轉換器中,沒有對輸出電壓的上升速度進行控制。在電路中的順序控制FET晶體管只是在啟動和切斷電源時才用得上。在其他時間,這些FET晶體管存在直流損失,會影響效率,增加了元件數量,也提高了成本。由于工作電壓一年一年地在下降,在將來,工作電壓將下降到2.5 V。

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