El TPM1R408RH es un MOSFET de potencia de canal N para fuentes conmutadas que reduce pérdidas de conducción y conmutación en sistemas de alimentación de alta densidad.
El nuevo TPM1R408RH de Toshiba es un MOSFET de potencia de canal N, es decir, un transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor, fabricado con el proceso U-MOS11-H para fuentes conmutadas en equipos industriales, centros de datos de inteligencia artificial y estaciones base de comunicaciones.
Dentro del diseño electrónico de potencia, el dispositivo aborda la necesidad de mejorar la eficiencia energética sin aumentar el tamaño de las etapas de conversión, por tanto resulta relevante en arquitecturas de alimentación con alta densidad de potencia.
La referencia trabaja con una tensión drenador-fuente máxima de 80 V y alcanza una resistencia en conducción drenador-fuente RDS(ON) de 1,4 miliohmios como máximo con VGS de 10 V, ID de 50 A y Ta de 25 grados Celsius.
Frente al TPM1R908QM basado en el proceso anterior U-MOS X-H, la reducción aproximada del 26 por ciento en RDS(ON) ayuda a limitar las pérdidas de conducción en convertidores de alta corriente.
TPM1R408RH con menor figura de mérito para fuentes conmutadas
Además, el TPM1R408RH mejora el equilibrio entre RDS(ON) y la carga total de puerta Qg, que representa la energía necesaria para conmutar la puerta del transistor.
En concreto, el producto alcanza una figura de mérito RDS(ON) por Qg de 112 miliohmios por nanoculombio, aproximadamente un 45 por ciento inferior a los 205,2 miliohmios por nanoculombio del TPM1R908QM.
Una menor figura de mérito permite reducir de forma simultánea pérdidas de conducción y pérdidas de conmutación, por ello facilita el diseño de convertidores más eficientes en placas de circuito impreso con restricciones térmicas.
También contribuye a la optimización del consumo del sistema completo, ya que las pérdidas del semiconductor influyen directamente en la generación de calor y en la carga de refrigeración asociada.
Encapsulado SOP Advance(E) y control de EMI en el diseño electrónico
El encapsulado SOP Advance(E) aporta una resistencia de encapsulado aproximadamente 65 por ciento inferior y una resistencia térmica alrededor de 15 por ciento menor que el encapsulado SOP Advance(N) actual del fabricante.
Con esta construcción, el componente mejora la disipación térmica y, asimismo, favorece fuentes conmutadas de mayor salida o menor volumen en aplicaciones donde el espacio de placa resulta crítico.
Durante la conmutación, la estructura del dispositivo suprime los picos de tensión generados entre drenador y fuente, lo que ayuda a reducir la EMI, o interferencia electromagnética, en la etapa de potencia.
Esta reducción de picos puede simplificar el ajuste de filtros y redes snubber, aunque el comportamiento final dependerá del trazado de la placa, la inductancia parásita y la topología de conversión utilizada.
Parámetros eléctricos para integración en PCB de potencia
Entre sus valores principales figuran una corriente de drenador continua ID de 288 A con Tc de 25 grados Celsius y una temperatura de canal Tch de 175 grados Celsius.
Para el análisis dinámico, la hoja de características incluye una carga total de puerta típica de 80 nC, una carga de conmutación de puerta típica de 23 nC y una carga de salida típica de 161 nC.
Por otro lado, el tiempo de recuperación inversa típico trr se sitúa en 74 ns, mientras que la carga de recuperación inversa Qrr alcanza un valor típico de 115 nC.
Para la simulación de circuitos, el fabricante ofrece modelos SPICE, Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, en versiones G0 para verificación funcional rápida y G2 para reproducir con mayor precisión las características transitorias.
Además, un simulador online permite comprobar el funcionamiento del circuito desde el navegador, sin configurar un entorno local ni descargar modelos de dispositivo.
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