SkyFET™ Leistungs-MOSFET mit monolithisch integrierter Schottky-Diode von Vishay steigert den Wirkungsgrad von DC/DC-Wandlern um bis zu 6%

Malvern, Pennsylvania (USA) – 12. Dezember 2007. Vishay Intertechnology, Inc. (NYSE) präsentiert einen neuen Leistungs-MOSFET mit integrierter Schottky-Diode, der den Wirkungsgrad von DC/DC-Wandlern um bis zu 6% steigert, verglichen mit Schaltungen, die ältere Bauteiltypen dieser Art enthalten.

Der neue SkyFET™ Vishay SiliconixSi4642DYwurde sowohl gegen monolithische MOSFET/Schottky-Bauteile anderer Hersteller getestet als auch gegen Kombinationen aus diskreten Industriestandard-MOSFETs und Schottky-Dioden, wobei das gleiche Controller-IC und der gleiche High-side-MOSFET eingesetzt wurden. Dabei erzielte die Schaltung mit dem SkyFET sowohl bei geringer als auch bei hoher Last einen höheren Wirkungsgrad. Bei 300 kHz und 6 A, beispielsweise, wurde ein Wirkungsgrad von über 91% gemessen. Dieser hohe Wirkungsgrad resultiert zum einen aus der niedrigen Durchlassspannung und geringen Sperrverzögerungsladung der integrierten Schottky-Diode und zum anderen daraus, dass durch die Integration der beiden Bauteile die parasitäre Induktivität der sonst erforderlichen Leiterbahnen entfällt.

Der neue SkyFET-Leistungs-MOSFETSi4642DYwird typischerweise eingesetzt als Low-side-Leistungs-MOSFET in Synchron-Abwärtsreglern für Notebook-Kernspannungs- und VRM-Anwendungen, Grafikkarten, Point-of-load-Spannungswandler und Synchrongleichrichter in Computern und Servern. Das neue Bauteil bietet eine Sperrspannung von 30 V und einen MOSFET-On-Widerstand von 3,75 Milliohm bei 10 V Gate-Spannung.

Die Integration der Schottky-Diode mit dem MOSFET auf einem einzigen Chip spart nicht nur Leiterplattenfläche, sondern führt auch zu besseren elektrischen Eigenschaften im Vergleich zu diskreten Bauteilen oder einer Bauteilkombination in einem gemeinsamen Gehäuse. Dafür sind drei Effekte "verantwortlich":

Erstens ist die Durchlassspannung (V_F) über der Schottky-Diode wesentlich kleiner als der Spannungsabfall über der intrinsischen Body-Diode des MOSFETs. In Abwärtsregler-Anwendungen resultiert daraus ein wesentlich geringerer Leistungsverlust während der Totzeit, in welcher der MOSFET abgeschaltet ist.

Zweitens ergeben sich Vorteile aus der geringeren Sperrverzögerungsladung (Q_RR) der Schottky-Diode im Vergleich zur Q_RRder Body-Diode des MOSFETs. Die SkyFET-Technologie von Vishay Siliconix reduziert die Q _RRum fast 20% im Vergleich zur Body-Diode eines Standard-MOSFETs; dadurch steigt der Wandlerwirkungsgrad bei geringer Last.

Drittens eliminiert die Integration der Schottky-Diode in den MOSFET-Chip die parasitären Leiterbahninduktivitäten, die unvermeidlich sind, wenn die beiden Bauteile separat in die Leiterplatte oder in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden. Die geschilderten Effekte bewirken einen höheren Wirkungsgrad, eine günstigere Signalform und einen um 55% niedrigeren On-Widerstand bei 4,5 V im Vergleich zu äquivalenten MOSFET/Schottky-Kombinationen in einem gemeinsamen Gehäuse.

Der neueSi4642DYist ab sofort in Muster- und Produktionsstückzahlen lieferbar; die Lieferzeit für größere Bestellmengen beträgt acht bis zehn Wochen.

Vishay Intertechnology, Inc., ein an der New Yorker Börse notiertes (Tickersymbol VSH) und in der ”Fortune 1000”-Liste enthaltenes Unternehmen, zählt zu den weltgrößten Herstellern von diskreten Halbleiterbauelementen (Dioden, Gleichrichter, Transistoren, optoelektronische Bauteile, ausgewählte IC-Typen) und passiven elektronischen Bauteilen (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Sensoren und Wandler). Diese Bauelemente werden in elektronischen Geräten und Einrichtungen fast aller Art eingesetzt. Das Unternehmen ist in zahlreichen Märkten präsent: Industrieelektronik, Computertechnik, Automobiltechnik, Konsumgüterelektronik, Kommunikationstechnik, Wehr-, Luft-/Raumfahrttechnik und Medizintechnik. Vishay bringt immer wieder technische Innovationen hervor, verfolgt eine erfolgreiche Akquisitionsstrategie und kann seinen Kunden eine Vielzahl von Produkten aus einer Hand anbieten. Das sind die Gründe dafür, dass Vishay heute eines der weltweit führenden Unternehmen der Bauelementebranche ist. Im Internet finden Sie Vishay unter http://www.vishay.com.

SkyFET ist eine Marke der Firma Siliconix Incorporated