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Zunehmende Verbesserungen sorgen für erhebliche Vorteile in hochleistungsfähigen Automotive-Anwendungen

Zunehmende Verbesserungen sorgen für erhebliche Vorteile in hochleistungsfähigen Automotive-Anwendungen

Moderne Fahrzeuge sind mit mehr Elektronik ausgestattet als jemals zuvor, um sie effizienter und letztlich auch sicherer zu machen. Höhere Effizienz verringert die Betriebskosten eines Fahrzeugs und sorgt dafür, dass in elektronischen Bordsystemen weniger Wärme erzeugt wird. So kommen diese Systeme mit weniger Kühlung aus und ihre Abmessungen und ihr Platzbedarf lassen sich verringern. Kleinere Systeme sind entsprechend leichter, was sich ebenfalls positiv auf die Effizienz des Fahrzeugs auswirkt.
 

Die Vorteile verbesserter Fahrzeugtechnik bestehen für den Kunden in mehr Funktionen, Komfort, Infotainment, Sicherheit, Datenanbindung und Fahrerassistenzsysteme (ADAS). Die höhere Effizienz hat besonderen Einfluss auf Elektrofahrzeuge (EVs) und Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs), die mit einer Akkuladung eine höhere Reichweite erzielen. Der Grund für die höhere Effizienz liegt in scheinbar einfachen Veränderungen und kleinen Verbesserungen in der Halbleitertechnologie.
 

Zu den wichtigsten Bauelementen in modernen Fahrzeugen zählen MOSFETs, die den Strom für Pumpen, Lüfter, Motoren für die Sitzverstellung und Zentralverriegelung ein- und ausschalten.
 

Toshiba hat einen neuen Kupferanschluss für MOSFETs in Automotive-Anwendungen entwickelt. Dieser kommt im TO-220SM(W)SMD-Leistungselektronikgehäuse zum Einsatz, das 10mm x 13mm misst und einen 3-mal breiteren und kürzeren Source-Anschluss aufweist als ein herkömmliches D2PAK-Gehäuse.
 

Aufgrund dieses verbesserten Anschlusses verringert sich der Gehäusewiderstand um etwa 0,15mΩ. Als Vergleich dienen Toshibas MOSFET TK1R4F04PB mit 40V und 1,35mΩ (max) im TO-220SM(W)-Gehäuse und der MOSFET TK1R5R04PB mit 40V und 1,5mΩ (max) im D2PAK+-Gehäuse. Beide verwenden den gleichen Chip innerhalb des Gehäuses; der Durchlasswiderstand (RDS(ON)) des TK1R4F04PB ist aber um 0,15mΩ geringer als beim TK1R5R04PB.
 

Ohne die Kombination aus Toshibas bewährter Kupferanschlusstechnik, seinem einzigartigen TO-220SW(W)-Gehäuse und einem hochentwickelten Wafer-Prozess wäre dieser niedrige Wert nicht möglich.
 

In Automotive-Anwendungen können sehr hohe Ströme fließen (und für erhebliche Verluste sorgen), sodass sich eine Verbesserung des RDS(ON) um nur 0,15mΩ erheblich auswirkt.
 

Ein umfangreiches Whitepaper von Toshiba beschreibt, wie neueste Hochleistungs-MOSFETs Stromversorgungssysteme in Automotive-Anwendungen unterstützen. Weitere Informationen unter:

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