Como os novos diodos incorporaram MOSFETs duplos de 40 V se acumulam para os concorrentes

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O 40 V MOSFET é um bloco de construção essencial em muitas aplicações automotivas, como controle de motor para direção hidráulica, controle de transmissão, ABS, ESC, controle de velocidade do ventilador e proteção reversa da bateria, entre outros.

Procurando ajudar os designers automotivos a economizar área e energia da placa, a Diodes Incorporated lançou recentemente seu mais novo produto: um pacote MOSFET duplo de 40 V. O DMT47M2LDVQ pode substituir dois MOSFETs discretos para reduzir o espaço da placa, ao mesmo tempo que oferece o que a empresa afirma ser o menor da indústria.DS (ligado) para sua configuração.

Neste artigo, vamos comparar este dispositivo com alguns concorrentes, nomeadamente BUK9J0R9-40H da Nexperia e TPWR7940PB da Toshiba.

DMT47MLDVQ da Diode’s Incorporated

Ao olhar para as perdas de condução em um V operacional máximoGS de 10 V e uma corrente de drenagem de 30,2 A, DMT47MLDVQ da Diodes Incorporated oferece um RDS (ligado) tão baixo quanto 10,8 mΩ. Abaixo de 4,5 VVGS e uma corrente de dreno de 25,6 A, o dispositivo vê um alto RDS (ligado) atingindo até 15 mΩ.

Os MOSFETs DMT47MLDVQ. Imagem usada cortesia de Diodes Incorporated

A perda de comutação está diretamente relacionada à quantidade de tempo necessária para alternar o MOSFET, que por sua vez está diretamente relacionada à carga no portão. Com relação a isso, o dispositivo reivindica uma carga de porta típica de 14,0 nC a um VGS de 10 V e um ID de 20 A.

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O dispositivo também encaixa dois MOSFETs em um pacote de 3,3 mm x 3,3 mm, com o objetivo de diminuir o espaço da placa e economizar área e custo para os designers.

BUK9J0R9-40H da Nexperia

Uma contrapartida do novo MOSFET de 40 V da Diodes Incorporated é o BUK9J0R9-40H da Nexperia – um único MOSFET com algumas especificações impressionantes. O dispositivo vem em uma embalagem de 4,58 mm x 5,13 mm, tornando-o maior que o produto da Diode.

RDS (ativado) vs. VGS para BUK9J0R9-40H

RDS (ligado) vs. VGS para BUK9J0R9-40H. Imagem usada cortesia da Nexperia

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O dispositivo tem um R extremamente baixoDS (ligado) de 0,94 mΩ em um VGS de 10 V e corrente de dreno de 25 A. Embora seja apenas um único MOSFET, se quisermos compará-lo com o novo produto da Diode Incorporated (que é um MOSFET duplo), podemos criar um cálculo do pior cenário.

Se assumirmos dois desses dispositivos em série, podemos adicionar seus RDS (ligado) valores e ver um caso pior 1,88 mΩ RDS (ligado)—Ainda significativamente menos do que o DMT47MLDVQ e com um valor de corrente inferior.

Com relação à perda de comutação, este dispositivo da Nexperia tem uma carga de porta típica de 12,7 nC em VGS de 4,5 V e um ID de 20 A. Isso é menos eficiente do que o R comparávelDS (ligado) spec porque está em uma tensão porta-fonte consideravelmente mais baixa, mas uma carga de porta marginalmente menor.

TPWR7940PB da Toshiba

O dispositivo da Toshiba, o TPWR7940PB, também é um único MOSFET qualificado para AEC-Q101. Ele vem em um pacote de 5 mm x 6 mm, maior do que as ofertas da Diode Incorporated e da Nexperia.

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RDS (ON) e ID do TPW1R104PB da Toshiba

RDS (ON) e euD do TPW1R104PB da Toshiba. Imagem usada cortesia da Toshiba (download em PDF)

Em um VGS de 10 V e um ID de 60 A, este dispositivo oferece um RDS (ligado) de 0,95 mΩ. Este é um valor semelhante ao dispositivo Nexperia, mas em uma corrente significativamente mais alta. Além disso, em um VGS de 10 V e uma corrente de dreno de 120 A, vemos uma carga de porta de 55 nC. Isso é significativamente maior do que os outros dispositivos, implicando em maiores perdas de comutação.

Conclusão

Depois de comparar esses três dispositivos, vemos que, embora os MOSFETs DMT47MLDVQ possam não ter as menores perdas de condução (RDS (ligado)) ou perdas de comutação (carga de porta), ainda oferece alguns benefícios significativos.

Para começar, este dispositivo tem um pacote menor do que os outros concorrentes que vimos – e incorpora dois MOSFETs nessa área. Com isso em mente, vemos que é facilmente o mais eficiente em termos de espaço dos três dispositivos. Ainda não se sabe se existem outros dispositivos de canal duplo tão pequenos quanto o produto da Diodes Incorporated que também oferecem R inferiorDS (ligado).

Dependendo das necessidades de sua aplicação, especialmente quando a área é uma preocupação primária, este novo dispositivo pode ser uma opção útil ao selecionar 40 V MOSFETs.

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