电源与电源管理技术发展趋势

面向PC和服务器应用的功率MOSFET

　　随着需要处理的数据量的增加以及计算机服务器、膝上型电脑和通信器件等应用的存储容量的增大，CPU、GPU和存储器的技术指标也得到了提高，具体表现在低电压、大电流处理和高速率上。因此，除了快速响应和高精度以外，用于驱动CPU等器件的电源还必须具有出色的低电压和大电流处理特性。此外，出于环境保护的考虑，对高能效的需求也在不断增加，而且它使得功率MOSFET必须具有高性能、高效率、小尺寸和低损耗。为了满足这种需求，瑞萨科技公司开发了第10代功率MOSFET系列产品，其采用超细工艺节点以及优化的结构设计和封装技术来降低损耗和提高效率，并且目前正在扩展其产品系列。

　　稳压器(VR)电源通常用于服务器和膝上型电脑中，能够从12~20V的输入电压上为CPU和其它内部器件生成1~1.8V的输出电压。它是利用功率MOSFET通过高速开关(f=300kHz~1MHz)实现这种电压转换的。这就意味着，功率MOSFET必须是低损耗元件，并且能够在从小电流区(轻负载)到大电流区(重负载)的宽范围内进行脉冲宽度为几十毫微秒的方波的高速、高精度转换。

　　第10代功率MOSFET系列(漏-源电压容差30V)降低了3种主要的、会影响功率MOSFET VR电源操作的损耗：传导损耗、开关损耗和驱动损耗。跟第9代产品相比，其导通电阻(RDS(on))约低30%，与RDS(on)具有互反关系的漏-栅负载(Qgd)约低30%，栅电荷(Qg)约低27%(后两者均与具有同等导通电阻的早期器件相比)。第10代功率MOSFET系列产品整合了高速开关和低驱动损耗，从而实现了小型电源、降低了损耗、提高了效率。

　　采用的封装形式包括LFPAK(无损耗封装，瑞萨科技公司封装编号)- 小型封装，具有出色的散热性能和低感抗特性，这在高效电源领域是为大家所公认的;WPAK(瑞萨科技公司封装编号)- 超薄封装，其中用铝带代替了传统的金丝，可以将封装电阻降低一半;SOP-8。用户可以选择最符合其应用要求的封装。

　　该系列中即将推出的产品包括：

　　● 面向服务器和膝上型电脑电源的低导通电阻系列产品(如RJK0346DPA(WPAK)，RDS(on)=1.5mW(典型值)。)

　　● 作为一种小型解决方案，WPAK Dual型产品在单个封装内整合了优化的高端和低端元件(这2种元件采用了SBD，并且能够在高频和更低的EMI水平下提供更高的效率。)

　　归入第10代功率MOSFET的WPAK Dual(RJK0383DPA)将输出电流从先前的5A左右提高到了10~15A。各种版本的产品均提供针对通信基站或计算机服务器分布式电源系统用砖式电源内的一级切换和二级同步整流进行了优化的特性。漏-源电压容差为40~200V的产品也将纳入该产品系列的行列。