Eficienţa aplicaţiilor de conversie a puterii
La expoziţia “PowerSystems World 2003”, Infineon Technologies a prezentat primii membri ai noii familii de semiconductori de putere. Aceştia sunt disponibili într-o capsulă de mare performanţă special dezvoltată – SuperSO8 – ce economiseşte până la 50 de procente din spaţiul de pe placa de circuit imprimat necesară proiectelor de sistem. Special proiectaţi pentru a obţine performanţa optimă în aplicaţiile de conversie a puterii la joasă tensiune şi în aplicaţiile de comutaţie, familia OptiMOS®2 30V MOSFET canal N livrează o mai mare eficienţă decât dispozitivele precedente pentru convertoarele de tensiune utilizate în notebook-uri, servere, aplicaţii de telecomunicaţii şi plăcilor de bază ale computerelor. De exemplu, într-o topologie “buck convertor” care este cea mai comună dintre aceste aplicaţii, eficienţa creşte cu 3 procente corespunzând unei reduceri a puterii de disipaţie termice cu aproximativ 20 de procente.

Tendinţa generală în convertoarele DC/DC este îndreptată către creşterea sarcinii de curent la frecvenţe de comutaţie foarte mari. Deoarece pierderile de putere cresc cu suprafaţa sarcinii de curent, iar liniaritatea cu frecvenţa de comutaţie, această tendinţă înseamnă că o conversie eficientă trebuie să fie îmbunătăţită prin respectarea specificaţiilor privind condiţiile termice şi de spaţiu. Acestea se realizează prin folosirea noii tehnologii utilizate de Infineon – OptiMOS 2 30V– pentru realizarea capsulei SuperSO8.
Tehnologia de 30V oferă o rezistenţă “on” de maxim 3.3 mW (milliohm) la o tensiune de poartă de 4.5V, cu o încărcare totală de poartă (Qg) extrem de joasă de numai 44nC (nanocoulomb). Aceste rezultate excelente (FOM = RDS(on) x Qg) de 145 mWnC sunt cu 20% mai joase decât ale celor mai apropiaţi concurenţi.
Economia de spaţiu realizată de capsula SuperSO8 se face datorită noii tehnologii de tăiere a cuprului în locul clasicei tehnologii de legare a firelor de conexiune în chip. În comparaţie cu o capsulă convenţională DPak, acestă tehnică reduce contribuţia rezistenţei RDS(on) de patru ori şi elimină sursele parazite inductive care limitează viteza de comutaţie la curenţi mari de 20 de ori. Un alt avantaj al acestei capsule – SuperSO8 – este managementul termic foarte bun datorat rezistenţei sale termice scăzute (Rth). Exploatând beneficiile aduse de noua capsulă SuperSO8, rezultă o reducere a pierderilor în comutaţie cu până la 50 de procente.
În asemenea aplicaţii de convertoare DC/DC precum cele folosite în calculatoarele notebook, plăcile de bază ale PC-urilor şi modulelor redresoare de tensiune destinate serverelor, noua tehnologie OptiMOS 2 30V de realizare a capsulelor SuperSO8 oferă e eficienţă sporită. Combinaţia dintre încărcarea de poartă joasă şi reducerea inductanţelor parazite duce la minimizarea pierderilor în comutaţie la frecvenţe de comutaţie ultra rapide. De exemplu, utilizarea noii capsule SuperSO8 într-o aplicaţie tipică de “buck converter” poate reduce pierderile în comutaţie cu 50 de procente în comparaţie cu utilizarea unei configuraţii standard DPak. Reducerea puterii de disipaţie este esenţială în respectarea atât a constrângerilor termice severe impuse de modernele surse de putere ale unităţilor centrale cât şi economia de spaţiu impusă de calculatoarele notebook.
www.infineon.com/SuperSO8
www.infineon.com.