Renesas Electronics präsentiert neue Super-Junction-MOSFETs mit branchenführend niedrigem On-Widerstand, geringer Gate-Ladung und Fast-Body-Dioden für verbesserte Reverse-Recovery-Performance

Die neuen Bauteile ermöglichen einen hervorragenden Across-The-Load-Wirkungsgrad bei Haushaltsgeräten und anderen Anwendungen mit Hochgeschwindigkeitsmotoren und Umrichter-Steuerung

Aschheim-Dornach, (PresseBox) - Renesas Electronics präsentiert drei neue Super-Junction-MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistors, Anmerkung 1) mit dem Gütefaktor (FOM): On-Widerstand x Gate-Ladung in einem 600 V Leistungshalbleiter für Hochgeschwindigkeitsmotorantriebe, DC-DC-Wandler und DC-AC-Umrichter-Anwendungen. Dank seiner branchenführend niedrigen Werte für On-Widerstand und Gate-Ladung in Kombination mit den Fast-Body-Dioden verbessern die neuen Bausteine RJL60S5DPP, RJL60S5DPK und RJL60S5DPE die Energieeffizienz in Motorantrieben für Haushaltsgeräte, wie zum Beispiel Klimaanlagen, bei denen Hochgeschwindigkeitsmotoren mit Umrichter-Steuerung zum Einsatz kommen.

Größeres Umweltbewusstsein verstärkte in den letzten Jahren die Anstrengungen, die Energieeffizienz bei elektronischen Geräten zu verbessern und den Energieverbrauch zu reduzieren. So konzentrierte man sich vor allem auf die Verringerung der Energieverluste und die Verbesserung der Energieeffizienz bei Netzgeräte-Schaltungen in Haushaltsgeräten, wie etwa bei Klimaanlagen oder Fernsehern. Dies führte zu einer vermehrten Nachfrage nach Leistungselektronik-Bausteinen mit geringerer Verlustleistung (die abhängig von einem geringeren On-Widerstand und einem besseren Schaltverhalten ist), um die Gesamt-Energieeffizienz zu verbessern.

Bisher kamen in Klimaanlagen und anderen Haushaltsgeräten mit Hochgeschwindigkeitsmotoren für höhere Spannungen meist IGBTs mit diskreten Fast-Recovery-Dioden (FRDs) in einem einzigen Gehäuse zum Einsatz, um eine kurze Reverse-Recovery-Zeit (trr) zu ermöglichen. Die Forderung nach noch höheren Schaltgeschwindigkeiten sowie noch geringeren Verlusten bei stabilem Betriebsverhalten führt zu einer vermehrten Nachfrage nach Super-Junction-MOSFETs mit Fast-Reverse-Recovery-Body-Dioden. Anders als bei herkömmlichen planaren Strukturen ermöglichen Super-Junction-MOSFETs eine Verringerung des On-Widerstands ohne die Spannungsfestigkeit des Bauteils zu verschlechtern. Damit können MOSFETs mit geringerem On-Widerstand pro Flächeneinheit hergestellt werden. Um die zunehmende Nachfrage nach solchen Bausteinen im Zuge der Bemühungen der Branche um eine bessere Energieeffizienz abzudecken, nutzt Renesas seine umfassende Expertise aus dem Bereich der Leistungshalbleiter für die Entwicklung einer Familie neuer, hochleistungsfähiger Super-Junction-MOSFETs mit High-Speed Body-Dioden, mit der sich niedrige Verlustleistung und schnelles Schaltverhalten verwirklichen lassen.

Die wichtigsten Merkmale der neuen Super-Junction-MOSFETs:

1) Niedrigster On-Widerstand der Branche

Basierend auf der langjährigen Erfahrung mit der Entwicklung von Super-Junction-

MOSFETs für Anwendungen wie PC-Server und LCD-Fernseher erzielt Renesas einen On-Widerstand von 150 mΩ (typischer Wert) bei einem 600 V Leistungshalbleiter mit gleichzeitig niedriger Gate-Ladung. Dies ermöglicht eine verbesserte Leistungseffizienz für Anwendungen, wie etwa Haushaltsgeräte, in denen Hochgeschwindigkeitsmotoren und eine Umrichter-gestützte Steuerung verwendet werden.

2) Kürzere Reverse-Recovery-Zeit

Die neuen Super-Junction-MOSFETs besitzen integrierte Fast-Body-Dioden, deren Spezifikationen für die Steuerung hochtouriger Motoren optimiert sind. Dies ermöglicht eine erhebliche Verringerung der Reverse-Recovery-Zeit dieser Dioden auf nur 150 ns, etwa ein Drittel dessen, was Dioden in ähnlich spezifizierten, bestehenden Super-Junction-MOSFETs leisten.

3) High-Speed Switching mit erheblich verringerten Nebeneffekten wie z. B. Überschwingen

Renesas konnte durch eine Optimierung der Oberflächenkonfiguration die Gate-Drain-Kapazität verringern, was Überschwingen minimiert, und zugleich das Hochgeschwindigkeitsschaltverhalten beibehält. Diese Verbesserung ermöglicht geringere Schaltverluste und einen stabilen Betrieb speziell in Dreiphasen-Brückenschaltungen, die häufig bei der Steuerung von hochtourigen Motoren und Umrichtern zum Einsatz kommen.

Renesas unterstützt seine Kunden auch weiterhin mit der Bereitstellung umfassender Lösungen für ganze Signalketten und kombiniert dabei Mikrocontroller (MCUs) mit Analog- und Leistungselektronik-Bauteilen. Das Unternehmen möchte damit seine Position als führender, weltweiter Lieferant von Leistungshalbleitern weiter ausbauen. Die neue Serie hoch präziser Super-Junction-MOSFETs bildet den Kern der Produktpalette von Renesas im Bereich von Hochspannungsleistungsbausteinen, die das Produktangebot weiter stärken werden. Darüber hinaus weitet Renesas auch seine Palette von Kit-Lösungen für Motor- und Umrichter-Anwendungen aus und kombiniert dabei die neuen Super-Junction-

MOSFETs mit den Low-Power-MCUs der Renesas RL78-Familie bzw. der Mid-Range RX-MCU-Familie sowie mit Optokopplern zur Ansteuerung von Leistungshalbleitern. Zur Unterstützung der Kunden bei der Kit-Evaluation und der Produktentwicklung sind außerdem Referenz-Boards mit den neuen Super-Junction-MOSFETs geplant.

Die Super-Junction-MOSFETs sind erhältlich in Konfigurationen, die den folgenden Industriestandard-Gehäusen entsprechen: TO-220FP (RJL60S5DPP), TO-3P (RJL60S5DPK) und LDPAK (RJL60S5DPE).

Die wichtigsten Spezifikationen der neuen Produkte sind auf einem separaten Datenblatt abrufbar.

Verfügbarkeit

Muster der neuen SJ-MOSFETs RJL60S5DPP, RJL60S5DPK und RJL60S5DPE von Renesas Electronics sind ab Herbst 2012 verfügbar. Der Start der Serienfertigung ist für Dezember 2012 geplant (Änderungen bzgl. Verfügbarkeit ohne gesonderte Benachrichtigung vorbehalten).

Anmerkung 1: Super-Junction-MOSFET (Super-Junction Metal-Oxide-Semiconductor Field- Effect-Transistor)

Eine strukturelle Konfiguration für Power-MOSFETs. Anders als bei herkömmlichen planaren Strukturen ermöglicht diese eine Verringerung des On-Widerstands ohne eine Beeinträchtigung der Spannungsfestigkeit des Bauteils. Dies bedeutet, dass sich der On-Widerstand pro Flächeneinheit verringern lässt.

Hinweis

Alle anderen, in dieser Pressemitteilung erwähnten eingetragenen Warenzeichen oder Warenzeichen sind Eigentum der entsprechenden Inhaber.

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Renesas Electronics Europe

Renesas Electronics Europe mit seinem Business Operation Centre in Düsseldorf ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Renesas Electronics Corporation (TSE: 6723), einem der führenden Anbieter hochmoderner Halbleiterlösungen und die weltweite Nummer eins im Markt für Mikrocontroller. Die Produkte des Unternehmens reichen von Mikrocontrollern und SoC-Lösungen, Secure MCUs bis hin zu einer breiten Palette von Analog- und Leistungselektronik-Bausteinen. Renesas Electronics Europe gliedert sich in drei anwendungsbezogene Business Groups für folgende Schlüsselmärkte in Europa: Automotive, Communications und Consumer sowie Industrial. Die Business Groups werden von der Engineering Group unterstützt. Zu dieser gehören das Engineering Design Centre, das European Quality Centre, das Kunden technischen Support in Europa bietet, sowie das European Technology Centre, das innovative Produkte speziell für den europäischen Markt entwickelt. Weitere Informationen unter: www.renesas.eu

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