利用增强型SOA缩小热插拔管脚尺寸

只看该作者 · 2024-7-8 06:50

[size=1.28571]随着全球数十亿用户的生活方式变得日益灵活，通过Wi-Fi、4G和5G建立与云端的稳定连接至关重要。为了满足这种需求，超大规模计算解决方案和高速5G电信系统一直保持强劲增长。同时，运营商力图在更小的外形尺寸中实现更高的性能水平和效率，推动了从传统12 V服务器机架到48 V背板架构的转换。为了支持这种转换，Nexperia推出了适用于热插拔和软启动的最新80 V和100 V ASFET，采用LFPAK56E封装，为功率密度设定了新基准。

超大规模计算通常依赖于具有超高可扩展性的服务器架构和虚拟网络。要确保设备全天24小时保持连接，热插拔功能仍然是一种关键功能。但是，要在开关效率和强大安全工作区(SOA)方面达到要求的性能水平，以前只能通过D2PAK封装(160 mm2)来实现。借助Nexperia的新型ASFET，设计人员可在30 mm2 LFPAK56E封装中提供所需的低RDS(on)值和强大线性模式性能，与D2PAK相比，可节省80%的占板面积和75%的高度。

与D²PAK相比，LFPAK56E可将管脚尺寸减少了80%

增强型SOA MOSFET

Nexperia近期发布的NextPower 80 V和100 V优质MOSFET提供显著改善的RDS(on)值，并采用行业兼容的5x6 mm管脚尺寸。这些新型ASFET采用了专有的“增强型SOA工艺”，将SOA性能增强了3至4倍，因而特别适合线性模式开关应用，例如热插拔和软启动、e-fuse和电池管理。

对于通常更容易受到元件影响的 48 V 电信系统，100 V 器件可提供最佳的瞬变、雷击和电缆电感抗性。相反，计算服务器和工业应用一般受到很好的保护，可以免受这些因素的影响，因此80 V器件提供更低的RDS(on)和改善效率，因为I2R损耗较低。

对于需要更低RDS(on)值和更强SOA的应用，Nexperia 还在 LFPAK88 封装（PSMN2R3-100SSE和PSMN1R9-80SSE)中提供首批器件样品。这些LFPAK88器件的RDS(on)值将低至1.9 mΩ，预定于2022年底量产。此外，其管脚尺寸仅为64 mm2，与现有的D2PAK类型相比，可将占用的PCB面积缩小大约60%，将RDS(on)值降低大约50%。找元器件现货上唯样商城

类型	封装	PCB管脚尺寸 (mm2)	RDS (on) (mΩ)	SOA @50V @100mS	SOA @50V @10mS
PSMN4R8-100BSE	D2PAK	160	4.8	3 A	10 A
PSMN4R8-100YSE	LFPAK56E	30	4.8	4.5 A	8 A
PSMN4R2-80YSE	LFPAK56E	30	4.2	4.5 A	8 A

散热性能

SOA性能取决于热稳定性，数据手册上MOSFET的SOA性能曲线是在25 °C温度下绘制的。如果PCB/环境温度超过了这个温度，设计工程师必须相应地对SOA性能曲线进行降额处理，否则可能导致意外的应用故障。但降额过程是保守的，因而针对高温的降额可能导致实际SOA性能相比于数据手册图形出现很大损失。

Nexperia增强型SOA技术的另一个独特优点是SOA性能和热稳定性在较高的温度下得到了显著改进。在超过25°C的温度下工作时，所需的降额水平显著降低。此外，Nexperia针对每个ASFET类型进行了SOA的完全表征。数据手册提供了所有增强型SOA类型在25 °C和125 °C温度下的SOA图形，让设计工程师能够充分利用出色的高温性能，同时在很多应用中无需对SOA曲线进行手动降额处理。

可靠的性能

在电信和PoE（以太网供电）应用中，Nexperia的100 V增强型SOA技术广泛用于管理浪涌电流。截至目前，我们的增强型SOA产品组合的出货量超过了2亿件，设计划工程师可以确信自己选择了最佳的性能和质量。了解我们的适用于热插拔和软启动的ASFET，发现您可以实现的性能提升和空间节省。

利用增强型SOA缩小热插拔管脚尺寸

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