NexFETTM：新一代功率 MOSFET

圖 5 顯示 NexFET 解決方案與先進(jìn)溝槽 FET 芯片組中 12V 同步降壓轉(zhuǎn)換器在功率損耗與切換頻率的相互關(guān)系比較?？偨Y(jié)而言，轉(zhuǎn)換器的效率可維持在切換頻率的 90% 以上 (功率損耗為 3W)，而使用 NexFET 裝置可將切換頻率從 500kHz 增加到 1MHz。驅(qū)動(dòng)條件經(jīng)過(guò)最佳化后，便能夠?qū)⒋祟l率實(shí)際增加到 1MHz 以上。

圖 5. 高切換頻率、支持 NexFET的轉(zhuǎn)換器運(yùn)作

摘要及展望

針對(duì)理想開(kāi)關(guān)的需求，NexFET 技術(shù)可提供下列功能：
特定 RDS(on) 能夠與最新溝槽 FET 媲美
更低的 CISS 及 CGD 可提升 FOM
大幅改善切換損耗及驅(qū)動(dòng)器損耗
CGD 與 CISS 的比率近似于溝槽 FET，但是絕對(duì) CGD 值相當(dāng)小，而且通過(guò)米勒電容 (Miller capacitance) 將電荷回饋的總數(shù)降至最低，可提升擊穿效應(yīng)的抗擾度。
體二極管的 Qrr 相當(dāng)近似，但是可以更加重NexFET 晶體管的切換，而且可以大幅縮短驅(qū)動(dòng)器所導(dǎo)致的停滯時(shí)間 (dead time)。

只要將 NexFET 芯片組置入既有系統(tǒng)中，即可觀(guān)測(cè)出轉(zhuǎn)換器效率方面的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。NexFET 技術(shù)能夠使轉(zhuǎn)換器以更高的切換頻率進(jìn)行運(yùn)作，最終使濾波器組件的體積與成本降至最低。

References

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關(guān)于作者

Jacek Korec 博士擁有 30 多年的半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)任德州儀器功率級(jí)部門(mén) (前身為 Ciclon Semiconductor) 資深電源科學(xué)家。進(jìn)入 Ciclon 之前，Jacek 曾任 Silicon Semiconductor 工程副總裁，并且身兼 Vishay-Siliconix 裝置設(shè)計(jì)總監(jiān)與首席科學(xué)家的職務(wù)。擔(dān)任此職務(wù)期間，Jacek 對(duì)于新款分立式 MOSFET 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)貢獻(xiàn)良多。在其職業(yè)生涯的早期階段，Jacek 在德國(guó) Daimler-Benz 中央研究中心服務(wù) 10 年之久，負(fù)責(zé)管理電源半導(dǎo)體裝置及 IC 部門(mén)。Jacek 曾獨(dú)力及共同發(fā)表 60 多篇科學(xué)文章，并擁有 35 項(xiàng)以上的專(zhuān)利。

Shuming Xu 現(xiàn)任德州儀器功率級(jí)部門(mén) (前身為 Ciclon Semiconductor) 主要技術(shù)策劃師，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)功率級(jí)先進(jìn)解決方案的開(kāi)發(fā)。Shuming 為 Ciclon Semiconductor 的共同創(chuàng)辦人，其間曾開(kāi)發(fā)出非常高速的功率 MOSFET，以高效率提升功率密度。Shuming 擁有德國(guó)不來(lái)梅大學(xué)博士學(xué)位，并擁有 30 多項(xiàng)專(zhuān)利。