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高效能电源需求催生MOSFET革新立异 英飞凌专家详解提高能效秘笈

环境污染、温室效应、不可再生能源日趋枯竭……这些日益威胁人类生存的难题已经使全球有识之士认识到节能减排提高能效是未来科学技术活动一项长期的任务。正如英飞凌科技奥地利有限公司全球开关电源高级市场经理

  环境污染、温室效应、不行再生动力日趋干涸……这些日益要挟人类生计的难题现已使全球有识之士认识到节能减排提高能效是未来科学技能活动一项长时间的使命。正如英飞凌科技奥地利有限公司全球开关电源高档商场司理Thomas Schmidt所言:“能效不仅是个时尚词汇,更是一个全球应战!”怎么应对这项应战?各个半导体纷繁从半导体器材下手,协助体系公司提高电源功率,这方面,英飞凌近年来动作一再,近来,英飞凌公司高调发布其最新的OptiMOS 3系列低压MOSFET,并详细解说了怎么使用立异的MOSFET来提高电源体系功率。
 
         
    
        图1英飞凌科技奥地利有限公司全球开关电源高档商场司理Thomas Schmidt:能效是一个全球性应战!

  Schmidt指出:“现在,包含美国、我国,欧盟、日本、新加坡、英国在内的多个国家和地区安排都出台了很多针对能效提高法规,由英特尔、Google 、戴尔、EDS、惠普、IBM、联想、微软等公司和安排建议的“电脑工业解救气候行动计划”(Climate Savers Computing Initiative)确认了2020年减排CO2 5400万吨的方针(折合55亿美元),到2008年7月,Climate Savers Initiative安排对电源模块的收买要求100%的PC电源满意动力之星4.0的要求,到2009年6月超越20%的PC电源半负载下功率需到达85%;一起超越80%的服务器电源半负载下功率要求到达85%,超越20%的服务器电源半负载下功率需到达89%,而到了2010年,更是要求100%的1U/2U服务器电源到达89%的半负载下功率,超越20%的电源到达92%。”

        
 
                                图2:解救气候安排能效推动计划

  面临如此严峻的应战,电源体系规划师怎么应对?Schmidt表明,全体来看未来开关电源规划将会向三个方向开展,分别是:1、更小的外形因子,即功率密度要提高;2、更高的功率功率要到达80%甚至90%以上;3、更低的每瓦本钱。针对这三个方向,他提出应对的办法是1、选用更低导通电阻器材。 2、更低损耗更快开关;3、更小封装。减小散热。

  他表明能够经过两个办法来提高电源体系能效。他特别这对这三点解说了英飞凌OptiMOS 3系列低压MOSFET在详细电源规划中怎么提高能效。

  一、经过下降MOSFET导通电阻来提高能效,Schmidt泄漏英飞凌的OptiMOS 3系列低压MOSFET 40V系列有1.6m的导通电阻,OptiMOS 3 60V导通电阻3.5m,OptiMOS 3 80V系列MOSFET最低导通电阻2.5 m,这些导通电阻可谓业界最低,怎么取得如此低的导通电阻?他泄漏:“英飞凌实际上选用的是和其他公司相似的沟道MOSFET技能,可是英飞凌在沟道的优化方面有自己的共同之处,所以能够将导通电阻降的更低。”

  他用选用OptiMOS 2和OptiMOS 3规划的DC/DC功率转化计划进行了比较,显现选用OptiMOS 3今后,原计划的功率提高大于1%。
 
         
                                  图3  导通电阻巨细对提高体系能效有显着改进

  怎么将导通电阻下降?他表明除了优化工艺外,经过先进的封装技能来提高电源效能,他能有用减低导通电阻,例如选用SS08封装的40V/60V/80V OptiMOS 3 MOSFET与规范TO封装比较,可使功率密度提高50%,导通电阻也显着下降。

  上一年年末,英飞凌取得了IR公司的DirectFET封装技能授权,可是因为现在主要是IR供给封装,所以选用DirectFET封装(英飞凌称为CanPAK封装)的OptiMOS3器材还不多,跟着英飞凌马来西亚新封装厂的完工,未来选用CanPAK封装的器材会很多面市,他泄漏现在也有其他厂商取得了IR公司的DirectFET封装授权,所以未来选用DirectFET封装将会增多,将脱节曾经仅有一家公司供货的局势,因而,该类封装使用将走热。
 
       
                  图4 比较选用TO220封装,SS08不光有更低的导通电阻,更能够下降电感。
 
        
                            图5  导通电阻和封装技能能够有用能效

  二、经过特定的规划提高能效

  他表明经过代替本来电源中的元器材,也能够有用提高电源的能效,例如,用OptiMOS3代替同步整流电路中的二极管,也能够提高电源体系能效。如下图所示

       
                             图6  用OptiMOS 3代替二极管也能够提高能效

  他强调用OptiMOS 3代替二极管今后,电源体系的全体功率能够提高3~5%!

  现在,数字电源正越走越热,未来数字电源必然会取得很多使用,商场分析公司iSuppli的2007年12月份陈述猜测,从2007年到2011年数字电源商场的年增加率约为50%.5月14日,英飞凌科技公司最近宣告完好收买Primarion公司以进一步增强公司在电源办理使用范畴的事务,Primarion公司是规划、制作和出售核算、图形和通讯设备用数字电源IC的抢先公司。英飞凌收买该公司,显现了英飞凌看好数字电源,并进一步稳固其电源办理供货商实力的决计。
 
         

                                   图7 英飞凌电源办理范畴增加微弱

  别的,Schmidt泄漏英飞凌也在加强新资料的研讨,可是现在看来,硅仍是不错的电源芯片半导体资料。

  电源办理工业是全球竞赛最剧烈的范畴,也是和人类未来日子休戚相关关键技能,咱们等待很多电源半导体供货商未来演绎出更精彩的技能!

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