使用 OptiMOS™ 6 MOSFET 优化电源设计

在许多周末，我都会离家出走，在树林里的小路上跑。目前，我距离参加 80.5 公里（50 英里）的越野赛还有大约 10 天的时间。虽然我可以使用我在一周内使用的相同跑鞋，但我了解到最好使用最好的工具来完成这项工作。需要锤子的时候谁会用螺丝刀？它可能在真正的紧急情况下起作用，但并不理想。当我在小径上跑步时，我发现由于地形的变化，我的脚、腿和膝盖都会受到冲击。因此，我买了一双备受推崇的越野跑鞋，它可以为越野跑提供最大的缓冲和最小的重量（图 1）。您可以说，当我覆盖新领域时，我穿的鞋子可以在预期条件下优化我的表现。

就像跑步者选择正确的鞋子一样，设计工程师不断尝试选择正确的组件并根据设定的要求优化他们的设计。本博客重点介绍Infineon Technologies OptiMOS ™ 6 功率 MOSFET如何通过提供下一代尖端创新和一流的性能来优化 40V 电源设计。

跨应用程序优化

工程师需要能够让他们在各种应用程序中运行并工作的组件。Infineon 的 OptiMOS 6 功率 MOSFET 就是这样一种组件。其设计采用薄晶圆技术，可为更高效、更简单的设计带来显着的性能优势。OptiMOS 6 功率 MOSFET 针对开关模式电源 (SMPS) 中的同步整流进行了优化，例如用于服务器、台式 PC、电信、无线充电器、快速充电器和 ORing 电路的电源。

在 SMPS 应用中，OptiMOS 6 非常适合在较宽的输出功率范围内优化效率，避免在低负载和高负载条件之间进行权衡。在低输出功率范围内，开关损耗主导效率曲线。与相同的 R DS(on) OptiMOS ™ 5相比，OptiMOS 6 功率 MOSFET BSC010N04LS6 在此范围内实现了更高的效率，因为它具有出色的开关性能。此外，在更高的输出功率下，R DS(on)损耗变得更加主要，OptiMOS 6 可以保持优势，从而在整个工作范围内实现更好的性能（图 2）。

图 2：OptiMOS 6 40V 结合了一流的 R DS(on)和卓越的开关性能。（来源：英飞凌科技）

优化规格

与上一代 OptiMOS 5 相比， OptiMOS 6 可以将 R DS(on) 值降低 30%。该系列的品质因数 (FOM) 得到改进——FOM (Q g  x R DS(on) ) 提高了 29%；FOM (Q gd  x R DS(on) ) 提高了 46%——使设计人员能够提高效率，从而实现更直接的热设计。设计工程师还可以减少并联，从而降低系统成本（图 3）。

图 3：OptiMOS 5 与 OptiMOS 6 的 R DS(on) 和 FOM 比较。（来源：英飞凌科技）

优化包装

OptiMOS 6 40V 功率 MOSFET 采用两个独立的封装。两者都专注于以最小的封装提供最高的效率和电源管理。第一个封装是 SuperSO8—5mm x 6mm ( 30mm² )，R DS(on) 范围为 5.9mΩ 至 0.7mΩ（图 4）。它具有热阻 R thJC0.8K/W。第二种封装是电源四方扁平无引线 (PQFN)，这是一种主要为板载电源应用设计的表面贴装半导体技术。它消除了不必要的封装元件，这些元件会导致更高的电感和电阻（热和电），因此其功率容量超过了同等尺寸封装的功率容量。Infineon 的 PQFN 3.3mm x 3.3mm 封装在紧凑、节省空间的封装中提供高效率和电源管理。该封装提供的 R DS(on) 范围从 6.3mΩ 低至 1.8mΩ，热阻 R thJC为 3.2K/W（图 4）。

图 4：OptiMOS 6 Super SO8 封装提供 5.9mΩ 低至 0.7mΩ。R DS(on)和 R thJC为 0.8K/W，而 PQFN 封装提供 6.3mΩ 低至 1.8mΩ。R DS(on)和 R thJC 3.2K/W。（来源：英飞凌科技）

结论

Infineon Technologies 的 OptiMOS ™ 6 功率 MOSFET 40V 系列提供同类领先的尖端功率 MOSFET，可实现最高功率密度和高能效解决方案。您有能力优化您的电源设计。现在出去跑吧。

审核编辑 黄昊宇