Automotive-MOSFETs steigern Effizienz in 48-V-Bordnetzen

Die Auswahl von Leistungshalbleitern spielt eine zentrale Rolle bei der Verbesserung von Effizienz und Wärmemanagement in der Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen und automobilen Steuergeräten. In diesem Zusammenhang stellte Diodes Incorporated neue PowerDI8080-5 N-Channel-MOSFETs vor, darunter eine 100-V-Variante für 48-V-Bordnetzarchitekturen.

MOSFET-Leistungsparameter für die automobile Energieumwandlung
Das erweiterte Portfolio umfasst MOSFETs mit Spannungsbereichen von 40 V bis 100 V, die darauf ausgelegt sind, Leitungsverluste zu reduzieren und die Wärmeentwicklung in der automobilen Leistungselektronik zu minimieren. Typische Einsatzbereiche sind bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) sowie DC/DC-Wandler in batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs), Hybridfahrzeugen (HEVs) und Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE).

Der 100-V-MOSFET DMTH10H1M7SPGWQ weist ein maximales RDS(ON) von 1,5 mΩ auf und eignet sich damit für 48-V-BLDC-Motorantriebe, etwa in elektrischen Lenk- und Bremssystemen. Das Bauteil kann zudem in Batterietrennschaltern und On-Board-Ladegeräten (OBCs) eingesetzt werden. Für vergleichbare Hochleistungsanwendungen steht außerdem die 80-V-Variante DMTH81M2SPGWQ zur Verfügung.

Für Niederspannungsanwendungen bietet der 40-V-MOSFET DMTH4M40SPGWQ ein maximales RDS(ON) von 0,4 mΩ und ist für 12-V-BLDC-Motoren sowie DC/DC-Wandlerstufen ausgelegt. Der ebenfalls mit 40 V spezifizierte Logic-Level-MOSFET DMTH4M40LPGWQ erreicht ein RDS(ON) von 0,64 mΩ bei einer Gate-Source-Spannung (VGS) von 4,5 V und eignet sich für mikrocontrollergesteuerte Automotive-Anwendungen wie Aktoren, Lüftersteuerungen und Lastschalter. Die 60-V-Variante DMTH6M70SPGWQ adressiert 24-V-Subsysteme im Fahrzeug.

Gehäusedesign für kompakte Automotive-Elektronik
Die Bauteile verwenden das PowerDI^®8080-5-Gehäuse mit einer Leiterplattenfläche von 64 mm², was etwa 40 % der Fläche eines konventionellen TO-263- (D2PAK) Gehäuses entspricht. Mit einer Bauhöhe von 1,7 mm eignet sich das Gehäuse für platzkritische elektronische Steuergeräte im Automotive-Bereich.

Die Copper-Clip-Die-Bonding-Technologie reduziert den thermischen Widerstand vom Übergang zur Gehäuseoberfläche (RthJC) auf Werte von bis zu 0,3 °C/W und ermöglicht Drain-Ströme von bis zu 847 A bei gleichzeitig stabiler thermischer Performance. Diese Eigenschaften unterstützen Designs mit höherer Leistungsdichte in der Fahrzeugelektronik.

Unterstützung automatisierter Fertigung und Zuverlässigkeitsanforderungen
Die Gullwing-Anschlussgeometrie unterstützt die automatisierte optische Inspektion (AOI), die in der Automotive-Elektronikfertigung zur Verbesserung der Lötstellenkontrolle und der Prozesssicherheit eingesetzt wird. Gleichzeitig unterstützt das Gehäusedesign die mechanische Stabilität bei Temperaturschwankungen, wie sie für langfristige Zuverlässigkeit im Automotive-Einsatz erforderlich sind.

Im Bereich der Automobilelektronik zeigt die Einführung kompakter MOSFET-Gehäuse und Schaltbauelemente mit niedrigem RDS(ON) die fortlaufenden Entwicklungen zur Verbesserung von Effizienz, Wärmemanagement und Packungsdichte in automobilen Energiearchitekturen.

Redigiert von der Industriejournalistin Aishwarya Mambet, mit KI-Unterstützung.

www.diodes.com