100-woltowe tranzystory MOSFET o szerokim obszarze SOA do aplikacji PoE i eFuse

Na targach APEC 2024 firma Nexperia zaprezentowała najnowsze innowacje w postaci 40- i 100-woltowych tranzystorów MOSFET, zaprojektowanych do zastosowań w aplikacjach PoE i eFuse oraz jako zamienniki przekaźników SSD. 100-woltowe tranzystory ASFET (application specific MOSFET) są zamykane w obudowach DFN2020 (2 x 2 mm) i LFPAK33 (3,3 x 3,3 mm). Występują w 4 wersjach o rezystancji R_DS(ON) od 37 do 82 mΩ i dopuszczalnym prądzie przewodzenia od 10 do 30 A. Mogą pracować przy temperaturze złącza do +175°C.

Switche sieciowe PoE zawierają zazwyczaj do 48 portów, z których każdy wymaga do ochrony nadprądowej 2 tranzystorów MOSFET. Przy maksymalnie 96 tranzystorach MOSFET na pojedynczej płytce drukowanej, każda redukcja zajmowanej powierzchni jest istotna. Do tego typu zastosowań firma Nexperia zaprojektowała specjalizowane tranzystory ASFET 100 V PoE (ozn. PSMN0xx-100MSE) w obudowach DFN2020 o powierzchni 2 x 2 mm, zajmujące mniejszą o 60% powierzchnię na płytce drukowanej od poprzednich wersji w obudowach LFPAK33. Kluczową funkcją tych komponentów jest ochrona portów PoE poprzez ograniczanie prądu rozruchowego oraz bezpieczne zarządzanie przepływem prądu w sytuacjach awaryjnych. Aby sprostać tym zadaniom, obszar bezpiecznej pracy (SOA) tranzystorów został zwiększony nawet trzykrotnie, przy minimalnym wzroście R_DS(ON). Nowe tranzystory ASFET nadają się również do układów zarządzania zasilaniem hotspotów Wi-Fi, pikokomórek 5G i instalacji CCTV oraz mogą służyć jako zamienniki przekaźników mechanicznych w inteligentnych termostatach.

Do oferty firmy Nexperia wchodzą też 40-woltowe tranzystory NextPowerS3, zaprojektowane specjalnie pod kątem redukcji generowanych zaburzeń elektromagnetycznych.

Problemy związane z kompatybilnością elektromagnetyczną, spowodowane przełączaniem tranzystorów MOSFET, zwykle pojawiają się dopiero w późnym etapie projektowania, a ich rozwiązanie może się wiązać z dodatkowymi kosztami i opóźnić wprowadzenie produktu na rynek. Typowe rozwiązania tego problemu polegają na użyciu znacznie droższych tranzystorów MOSFET o mniejszej rezystancji R_DS(ON) lub zastosowanie zewnętrznego pojemnościowego obwodu tłumiącego, co jednak zwiększa liczbę komponentów.

Zoptymalizowane, 40-woltowe tranzystory MOSFET serii NextPowerS3, oferują parametry EMC zbliżone do tych, które można osiągnąć przy użyciu zewnętrznego obwodu tłumiącego, równocześnie zapewniając małe straty na przełączanie. Nadają się do zastosowań w konwerterach DC-DC i sterownikach silników. Są zamykane w obudowach LFPAK56.