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04.08.08 22:34 Alter: 12 Jahre
Kategorie: Mobile Generation
Von: Nina Eichinger

Renesas: Duale Leistungs-MOSFETs für effizientere Netzteile

Halbierung der Montagefläche auf der Leiterplatte durch neue duale Leistungs-MOSFETs


Renesas Logo

Renesas RJK0383DPA

Renesas RJK0383DPA

Ratingen / Dornach – Renesas gibt die bevorstehende Verfügbarkeit des RJK0383DPA in Europa bekannt. Dieser duale Leistungs-MOSFET ist für den Einsatz in Synchrongleichrichtern für DC/DC-Wandler vorgesehen. Der neue Baustein verleiht Netzteilen einen höheren Wirkungsgrad und kann für die Stromversorgung von Speichern oder ASICs beispielsweise in Laptop-PCs und Kommunikationsgeräten dienen. Muster stehen ab Oktober 2008 zur Verfügung.

Der RJK0383DPA enthält zwei Leistungs-MOSFETs unterschiedlicher Bauart, die zu einem Synchrongleichrichter-DC/DC-Wandler verschaltet sind. Das WPAK-Gehäuse (Gehäusecode von Renesas Technology) des Bausteins zeichnet sich durch hohe Wärmeableitfähigkeit aus und misst nur 5,1 x 6,1 mm bei 0,8 mm Höhe (max.).

Die Eigenschaften des RJK0383DPA im Überblick
Der RJK0383DPA erzielt eine höhere Netzteil-Effizienz dank des Einsatzes modernster Leistungs-MOSFETs der zehnten Generation. Dieser erreicht beispielsweise mit einer Netzteil-Effizienz von 91,6 Prozent bei der Umwandlung von 12 V in 1,1 V (mit 600 kHz Schaltfrequenz) den Klassen-Bestwert. Der von den Leistungs-MOSFETs ermöglichte Ausgangsstrom des Netzteils verdoppelt sich gegenüber Vorgängerprodukten von Renesas Technology.

Die Halbierung der Montagefläche verglichen mit früheren Konfigurationen aus zwei separaten Leistungs-MOSFETs ermöglicht ein kompakteres Netzteil-Design und eine höhere Montagedichte.

Durch den höheren Netzteil-Wirkungsgrad des RJK0383DPA verringert sich der Platzbedarf auf der Leiterplatte um die Hälfte - verglichen mit einer Schaltungskonfiguration aus zwei einzelnen Leistungs-MOSFETs. Dies ermöglicht einen kompakteren Synchrongleichrichtungs-DC/DC-Wandler und eine höhere Montagedichte. Besonders effektiv ist der RJK0383DPA für Applikationen, die vorrangig Kompaktheit erfordern, wie beispielsweise mobile Geräte.

Der RJK0383DPA wird durch die beiden weiteren Produkte RJK0384DPA und RJK0389DPA mit unterschiedlichen Ausgangsstrom-Spezifikationen ergänzt. Muster werden (in Japan) ebenfalls ab Oktober 2008 verfügbar sein.

Produkt-Details
Der RJK0383DPA enthält zwei Leistungs-MOSFETs unterschiedlichen Typs, von denen einer als High-Side-Element und der andere als Low-Side-Element fungiert. Der High-Side-Leistungs-MOSFET hat eine Gate-zu-Drain-Ladung (Qgd) von 1,5 nC (bei VDD = 10 V), was eine hohe Schaltgeschwindigkeit und einen entsprechend hohen Wirkungsgrad ermöglicht. Dagegen besitzt der Low-Side-Leistungs-MOSFET einen niedrigen On-Widerstand (RDS(on)) von 3,7 mW (typisch, bei 4,5 V), um die Leitungsverluste zu reduzieren.

Zusätzlich ist eine Schottky-Barrier-Diode (SBD) in den Chip des low-side Leistungs-MOSFET integriert, um die Verdrahtungs-Induktivität zwischen beiden Bauelementen zu verringern. Dies beschleunigt das Schalten des Stromflusses zur Schottky-Barrier-Diode während der Totzeit des DC/DC-Wandlers und trägt damit zur weiteren Senkung der Verluste bei. Durch die Unterdrückung von Spannungsspitzen während der Schaltvorgänge wird außerdem das Störaufkommen gemindert.

Der für die Produktion des RJK0383DPA verwendete Prozess der zehnten Generation erzielt niedrigere Verluste und höhere Wirkungsgrade als der Prozess der neunten Generation. Der On-Widerstand ist um etwa 30 Prozent geringer, während die konträren Merkmale der Gateladung (Qg) und der Gate-zu-Drain-Ladung (Qgd) um ca. 27 und 30 Prozent geringer ausfallen (beide im Vergleich zu früheren Leistungs-MOSFETs mit gleichem On-Widerstand).

Auf den RJK0383DPA werden zwei weitere Produkte, der RJK0384DPA und der RJK0389DPA, mit anderen Ausgangsströmen folgen. Angepasst an die Marktnachfrage wird die Serie zudem künftig durch zusätzliche Produkte ergänzt werden, die sich für DC/DC-Wandler mit anderen Spezifikationen eignen.


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