MOSFET de 80 V para sistemas automotrices de 48 V

Toshiba Electronics Europe GmbH presentó dos MOSFET de canal N de 80 V calificados según AEC-Q101 para arquitecturas eléctricas automotrices de 48 V. Los nuevos dispositivos XPH2R608QB y XPH3R908QB están dirigidos a aplicaciones como control de motores BLDC, convertidores DC-DC no aislados, fuentes de alimentación conmutadas y sistemas automotrices de conmutación de carga. Los componentes utilizan el proceso semiconductor U-MOSX-H de última generación de la compañía y un encapsulado SOP Advance con terminales wettable flank para facilitar la inspección óptica automatizada en la fabricación electrónica automotriz.

Expansión de la electrónica de potencia de 48 V
La creciente adopción de subsistemas eléctricos de 48 V en los vehículos ha incrementado la demanda de semiconductores de potencia capaces de manejar mayores densidades de corriente manteniendo bajas pérdidas de conducción. Aplicaciones como compresores eléctricos, bombas eléctricas, sistemas de suspensión activa y cadenas cinemáticas mild hybrid requieren dispositivos de conmutación eficientes para reducir la carga térmica y mejorar la gestión energética dentro del ecosistema de datos automotrices.

Los nuevos MOSFET han sido desarrollados para satisfacer estos requisitos mediante una baja resistencia drenador-fuente en conducción, o RDS(ON), que reduce las pérdidas durante el funcionamiento. Según Toshiba, el modelo XPH2R608QB alcanza un RDS(ON) máximo de 2,55 mΩ con una carga total de compuerta típica de 95 nC, mientras que el modelo XPH3R908QB ofrece un RDS(ON) máximo de 3,9 mΩ con una carga de compuerta típica de 63 nC. Ambas especificaciones se miden con una tensión compuerta-fuente de 10 V.

Valores inferiores de RDS(ON) reducen la disipación de potencia en circuitos de conmutación, mejoran la eficiencia de los convertidores y disminuyen la generación de calor en sistemas electrónicos automotrices compactos. La reducción del estrés térmico también puede contribuir a prolongar la vida útil de la batería en arquitecturas automotrices de 48 V.

Encapsulado wettable flank para mayor fiabilidad de producción
Ambos componentes utilizan el encapsulado SOP Advance con tecnología wettable flank de Toshiba. El encapsulado incorpora una estructura interna de conexión mediante clip de cobre diseñada para reducir la resistencia del encapsulado y mejorar las capacidades de disipación térmica.

El diseño wettable flank también facilita la inspección óptica automatizada (AOI) durante el ensamblaje de placas electrónicas. Al mejorar la visibilidad de las uniones de soldadura, los fabricantes pueden verificar con mayor eficacia la calidad del montaje sin depender exclusivamente de sistemas de inspección por rayos X. En la fabricación electrónica automotriz, la compatibilidad con AOI se utiliza cada vez más para mejorar la trazabilidad y la fiabilidad de ensamblajes en sistemas críticos para la seguridad.

Aplicaciones automotrices e industriales
Los MOSFET están destinados principalmente a circuitos de control de motores BLDC de canal N y convertidores reductores DC-DC no aislados utilizados en subsistemas automotrices. Otras aplicaciones incluyen accionamientos de velocidad variable, fuentes de alimentación conmutadas y circuitos de conmutación de carga en entornos automotrices e industriales.

Aunque están optimizados para sistemas de 48 V, estos componentes también son adecuados para arquitecturas eléctricas automotrices de 28 V. Toshiba indicó que la familia automotriz U-MOSX-H también incluye el componente XPQR8308QB, equipado con un encapsulado L-TOGL diseñado para requisitos de disipación térmica más elevados.

Eficiencia de semiconductores y posicionamiento tecnológico
En el diseño de semiconductores de potencia para automoción, el rendimiento suele evaluarse mediante parámetros como RDS(ON), carga de compuerta, resistencia térmica y fiabilidad del encapsulado. Una menor resistencia de conducción mejora la eficiencia, mientras que una carga de compuerta reducida ayuda a disminuir las pérdidas de conmutación en convertidores de alta frecuencia.

La combinación de un bajo RDS(ON) y un encapsulado compatible con inspección óptica automatizada posiciona estos nuevos dispositivos dentro del creciente segmento de MOSFET calificados para plataformas automotrices de 48 V y entornos de fabricación de alta fiabilidad integrados en cadenas de suministro digitales.

Editado por la periodista industrial Sucithra Mani con la ayuda de IA.

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