低電圧・大電流DC/DCコンバータ向けにインフィニオンが高効率パワーMOSFETを発表

2002/10/28 | テクノロジー メディア

独インフィニオンテクノロジーズは、シカゴで開催中のパワーシステムズ世界パワー・エレクトロニクス技術見本市および会議で、PCマザーボード、通信機器、サーバ、電圧レギュレータ・モジュール(VRM)等 の用途でDC/DCコンバータの設計の際に懸案となっていた2つの課題、すなわち、供給電力を増やしながら、同時に低電圧を実現するという課題を解決する、新ファミリのデバイスを発表しました。

マイクロプロセッサ・チップの進化は、トランジスタの小型化の歩みと連動しています。その結果、トランジスタ1個あたりの所要電圧は下がりました。半面、新 世代のプロセッサが登場するたびにチップに集積されるトランジスタ数が増加し、現実には消費電力が全体として増える結果となりました。このことが、よ り大きな負荷電流を供給しなければならないDC/DCコンバータにとって、厳しい要求となっています。

DC/DCコンバータの損失電力は、コンバータ構成部品を加熱し、その電気的挙動に全動作時間にわたって影響を及ぼすので、効率改善が重大な課題となります。すなわち、D C/DCコンバータの損失を最小限に抑えることが、システムの信頼性向上の鍵となります。

インフィニオンの新ファミリ「OptiMOS-2」の25V系列Nチャネル型パワーMOSFETは、入力電圧12 Vを、最新世代のマイクロプロセッサに必要とされる電圧レベル1.2~2.0 Vへ効率的に変換することを可能にします。「OptiMOS-2」デバイスは、インフィニオンの次世代パワーMOSFETです。極めて低いゲート電荷、高速スイッチング時間、低い熱抵抗、高 い堅牢性など特長を備えているので、電源管理と電源効率が重視されるアプリケーションにとって理想的です。業界をリードする諸特性は、低電圧MOSFETに関して性能面で新しいスタンダードを樹立するものであり、 また、DC/DCコンバータ市場向けの先導的な技術サプライヤとしてのインフィニオンの立場を一段と強化するものです。

「OptiMOS-2」による解決法
インフィニオンのNチャネル型「OptiMOS-2」プロセス技術は、シリコン単位面積あたりのオン抵抗値が最小値を達成し、さらに、きわめて低いゲート電荷、ほ とんど測定不能なほどの逆回復電荷(Qrr)、低い内部ゲート抵抗などの特性を備えているので、卓越したデバイス性能を実現します。

例えば、「OptiMOS-2」ファミリのローサイド用パワーMOSFET「IPD05N03LA」は、最大50Aの定常電流を供給します。定格オン抵抗の最大値はわずか5.1 mΩなので、コ ンダクション損失は最小限に抑えられます。全ゲート電荷(Qg)の標準値は20.1 nCです。最大逆回復電荷(Qrr)は10 nC以下で、ハイサイドFETのスイッチング損失低減に寄与します。

同様に、ハイサイド用の「IPD13N03LA」は、最大30Aの定常電流を供給します。オン抵抗はわずか13 mΩ、全ゲート電荷(Qg)の標準値は8.2 nCであり、高 いスイッチング周波数に最小限の損失で対応できます。最大逆回復電荷(Qrr)は10 nC以下です。

互換性のあるゲート・ドライバも用意
同時に、外付けのゲート・ドライバ・チップ「TDA21101」も供給可能です。このドライバは、CPUコア給電用などの同期式バックコンバータにおいて、「OptiMOS-2」お よびその他の低電圧パワーMOSFETのハイサイドおよびローサイド駆動に適します。この新しいドライバICは、業界標準のピン配置と制御機能を備え、出力駆動電流が大幅に高められているので、新 しいCPU電源システムにおけるスイッチング周波数向上の要求に適合します。

供給状況
25V系列 Nチャネル型「OptiMOS-2」デバイスは現在、出荷可能です。1万個購入時の標準単価は、「IPD05N03LA」が0.52米ドル、「IPD13N03LA」が 0.26米ドルです。当系列はあらゆる省スペース・アプリケーション領域に対応できるよう、D-Pak(TO-252)、D2-PAK(TO-263)、I-Pak(TO-251)、I2-PAK(TO-262) 、TO220など、各種パッケージに格納して出荷されます。
 外付けゲート・ドライバ「TDA21101」は、標準PDSO-8パッケージに収納され、1万個購入時の単価は0.60米ドルです。

ウェブサイト:
http://www.infineon.com/dc2dc

インフィニオンについて

インフィニオンテクノロジーズ(Infineon Technologies AG)は、ドイツのミュンヘンに本社を置き、自 動車および産業分野や有線通信市場のアプリケーションへ向けた半導体およびシステムソリューション、セキュア・モバイル・ソリューション、メモリ製品などを供給しています。米国ではカリフォルニア州サンノゼ、ア ジア太平洋地域ではシンガポール、そして日本では東京を拠点として活動しています。2003会計年度(9月決算)の売上高は61億5,000万ユーロ、2003年9月末の従業員数は約32,300名でした。イ ンフィニオンは、フランクフルトとニューヨークの証券取引所に株式上場されています。

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INFAI200210.005e