40V MOSFET 元件提高電動汽車效率
作者：Ian Moulding，車用分離元件行銷經理
汽車產業正經歷一場巨大的轉型，從內燃機迅速轉向由電池供電的電動汽車 (EV)。世界各國政府都在通過越趨嚴格的法規，並要求降低排放，而電動汽車是實現這些目標的唯一途徑。
這種轉變為汽車產業的電力電源產品帶來新需求，包括充電系統、引擎管理系統、轉換器和馬達驅動器。在這些產品應用中，設計人員要求電源元器件具有更高的效率。透過降低功率損耗，便能提高車輛的續航力，這對於購車者來說是一個重要的差異化因素。更高的效率還可以減少元器件散發的熱量，從而實現更小尺寸的設計，並減少因發熱導致的可靠性降低等問題。
除了效率之外，工程師也在尋找小尺寸的緊湊型元器件，達成高功率密度的設計。此外，車輛中使用的任何裝置都要能在惡劣條件下可靠運作，並且必須符合適當的車用標準。
為了幫助滿足這些車用需求，Diodes 公司推出了 DMTH4M70SPGWQ產品，這是一款可提供卓越效率的 40V MOSFET元件。這是 Diodes 首次推出採用新型 PowerDI®8080-5 封裝的 MOSFET；此封裝具備適用於電動汽車的高電流、高熱效率特性。此 MOSFET 元件適合高功率 BLDC 馬達驅動器和高功率直流對直流 (DC-DC) 轉換器、動力轉向和充電系統等產品應用。
這款新型的 MOSFET 元件採用 PowerDI®8080-5 封裝，在所有符合車用標準 40V MOSFET 中達成了最低的品質因數(Figure of Merit)。與競爭的解決方案相比，這款新產品可以實現更高的功率密度和更有效率的設計。
DMTH4M70SPGWQ 產品在 10V 閘極驅動電壓下的典型 RDS(ON) 僅為 0.54mΩ，而其閘極電荷為 117nC。這一領先的效能可最大化系統效率，同時確保功耗和切換損耗保持在絕對最低水準。
這款MOSFET 符合 AEC-Q101 等級規範、通過 PPAP，並由 IATF 16949 認證的設施製造。元件的額定操作溫度為 +175°C，非常適合環境溫度高的場所。其鷗翼形引腳(Gull-Wing Leads)適用於自動光學檢測 (AOI)，並提升高溫循環可靠性。
該元件在 PCB 上的尺寸僅為 64mm2，比 TO263 (D2PAK) 封裝型式小了 40%。它還具有 1.7mm 的PCB板上高度，比 TO263減少了 63%。
裸晶和引腳端子之間的銅夾焊接(Clip Bonding)可實現 0.36°C/W 的低接面到外殼(Junction-to-Case)熱阻抗。這讓 PowerDI 8080-5 封裝能夠處理高達 460A 的汲極電流，並提供比 TO263 封裝高八倍的功率密度。該產品的銅夾設計還可以降低寄生電感並提高電磁干擾 (EMI) 效能。
隨著汽車產業迅速轉向發展電動汽車的未來，DMTH4M70SPGWQ 元件可實現高功率密度設計，為電池供電車輛提供最高效率。
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