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スイッチング電源の損失低減に貢献

オン抵抗と電荷量特性のトレードオフを改善した80V耐圧NチャネルMOSFET
SOP Advance (N)

高度情報化社会の到来に伴い、日々扱われる情報量は飛躍的に増大し、データセンターや情報通信機器で消費される電力の増加が地球規模で問題となっています。そのため、データセンターや情報通信機器に電力を供給するスイッチング電源の高効率化要求が近年高まっています。当社では、スイッチング電源に適したMOSFETの開発を通じて電源の高効率化に貢献しています。
最新世代プロセスを採用した80V耐圧U-MOSX-Hシリーズ製品は、従来世代プロセスU-MOSVIII-Hの同耐圧製品に比べ、ドレイン・ソース間オン抵抗(RDS(ON))を約40%低減したことに加え、電源などのスイッチング用途に使用される際に重要な性能指数である「オン抵抗とゲート電荷量の積(RDS(ON)×Qg)」、「オン抵抗とゲートスイッチ電荷量の積(RDS(ON)×QSW)」、「オン抵抗と出力電荷量の積(RDS(ON)×Qoss)」を改善しました。これによりU-MOSX-Hを搭載することで機器の低損失化を実現します。また、ゲートしきい値電圧(Vth)範囲の縮小、チャネル温度定格(Tch)の175℃化を実現し設計の省力化・自由度向上に貢献します。

※トレードオフの関係にあるオン抵抗と電荷量特性の積を算出し、スイッチング用途への適性を比較する指標。この値が小さい程、性能が優れていることを表します。

製品の特長

  • 最新世代プロセスによる素子構造の最適化でオン抵抗と電荷量特性のトレードオフを改善
  • 最新世代プロセスとパッケージング技術の融合により低オン抵抗特性を実現
  • 高いチャネル温度定格(Tch=175℃)
  • アプリケーションノート、リファレンスデザインなど設計省力化に有効な資料をwebで公開
    アプリケーションノート
    リファレンスデザインセンター

主要特性

下表に、U-MOSX-Hシリーズ製品、U-MOSVIII-Hシリーズ製品それぞれのSOP Advanceパッケージ搭載の代表製品の主要特性を示します。U-MOSX-Hシリーズ製品は最新のプロセス技術により、ドレイン・ソース間オン抵抗の大幅な低減を実現しています。U-MOSX-Hシリーズ製品は、オン抵抗低減により、オン抵抗に起因する機器損失低減や、搭載素子数の削減による基板面積の縮小に貢献します。

U-MOSX-Hシリーズ製品とU-MOSVIII-Hシリーズ製品の主要特性

 

特性

U-MOSX-Hシリーズ

TPH2R408QM

U-MOSVIII-Hシリーズ

TPH4R008NH

絶対最大定格

ドレイン・ソース間電圧

VDSS(V)

80

80

チャネル温度

Tch(℃)

175

150

電気的特性

ゲートしきい値電圧

Vth(V)

@VDS = 10V, ID = 1.0mA

2.5~3.5

2.0~4.0

ドレイン・ソース間オン抵抗

RDS(ON) typ(mΩ)

@VGS = 10V

1.9

3.3

ゲート入力電荷量

Qg typ(nC)

87

59

ゲートスイッチ電荷量

QSW typ(nC)

28

18

出力電荷量

Qoss typ(nC)

90

77

入力容量

Ciss typ(pF)

5870

4100

スイッチング性能指数

U-MOSX-Hシリーズは、最先端の微細化技術を用いセル構造を最適化することで、MOSFETの重要な性能指数であるRDS(ON)×Qg、RDS(ON)×QSWならびにRDS(ON)×QOSSを大幅に低減しました。U-MOSX-HシリーズとU-MOSVIII-Hシリーズの各性能指数の比較を下図に示します。これら性能指数の改善により、主要損失である導通損失、ドライブ損失、スイッチング損失、出力チャージ損失を減らし、電源機器の高効率化やデバイスの温度低減に貢献します。

導通損失とドライブ損失
導通損失とドライブ損失
導通損失とスイッチング損失
導通損失とスイッチング損失
導通損失と出力チャージ損失
導通損失と出力チャージ損失

RDS(ON):オン抵抗(導通損失に関する指標)
Qg:ゲート電荷量(ドライブ損失に関する指標)
QSW:ゲートスイッチ電荷量(スイッチング損失に関する指標)
QOSS:出力電荷量(出力チャージ損失に関する指標)

品番

TPH2R408QM
TPN19008QM

データシート

PDF

PDF

パッケージ

(幅×長さ×高さ mm)

SOP Advance (N)
(5.15×6.10×1.0)

TSON Advance
(3.3×3.3×0.85)

絶対最大定格

ドレイン・ソース間電圧

VDSS(V)

80

80

チャネル温度

Tch(℃)

175

175

電気的特性

ゲートしきい値電圧

Vth(V)

@VDS = 10V,
ID = 1.0mA

2.5~3.5

2.5~3.5

ドレイン・ソース間オン抵抗

RDS(ON) typ(mΩ)

@VGS = 10V

1.9

14.7

ゲート入力電荷量

Qg typ(nC)

87

16

ゲートスイッチ電荷量

QSW typ(nC)

28

5.5

出力電荷量

Qoss typ(nC)

90

16.5

入力容量

Ciss typ(pF)

5870

1020

その他のテクニカルコンテンツ

バッテリー機器を長時間駆動するためには?
バイアス電流を大幅に削減したLDOレギュレーター
110℃動作保証、高容量小型フォトリレー
負荷制御部の小型化、長寿命化に貢献
モバイル機器の電源を高精度で管理するには?
負荷の急変と外来ノイズに強いLDOレギュレーター
インバーター駆動回路設計の自由度を広げる絶縁型ゲートドライバー
各種保護機能を内蔵および出力2チャンネル化でタイミング設計を簡素化
高感度かつ高精度な各種センシング性能を実現
微弱信号の増幅に最適な低ノイズオペアンプ
産業用PLCでのデジタルI/O設計
15Mbps高速通信用フォトカプラー TLP2363を用いたデジタルI/Oソリューション
大出力電源の高効率・低損失化に貢献
FRD:ファーストリカバリーダイオードと比べてリカバリー損失を大幅に削減
血糖値計ソリューション
小さなサイズで低消費電力と高精度測定を実現
監視カメラソリューション
用途の拡大に応え、高機能・高画質化が進んでいく
プログラマブルロジックコントローラー(PLC)ソリューション
電源性能と保護機能の向上で省エネと安定動作に貢献
サーモスタットソリューション
電子制御化の加速により、小さなサイズで高機能に進化中
空気清浄機ソリューション
高性能フィルターによる「ろ過」とIoT連携で汚れた空気をキレイに
IoTセンサーソリューション
超低消費電力と高精度センシングを小さなサイズに
電動歯ブラシソリューション
より良い口腔ケアを手に入れるためには?
ワイヤレスイヤホンソリューション
ワイヤレスイヤホンの小さなバッテリーで長時間動作の実現を
エアコン用半導体ソリューション
電力消費を増大させることなく空調性能を高めるためには?
スマートスピーカーソリューション
ディスプレーやカメラの追加でホームネットワークのハブへ
サーバー用半導体ソリューション
電源性能と保護機能の向上で省エネと安定稼働に貢献
ソリッドステートドライブ(SSD)ソリューション
小型軽量化に加えて、高信頼性、長寿命の実現に向けて
スマートウォッチソリューション
より多い機能、より長い動作時間を、より小さなサイズで
コードレス電動工具ソリューション
軽く作業性がよく、稼働時間の長い電動工具の実現に向けて
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