适用于下管的超低Rds(on)功率MOSFET
下管主要是导通损耗,因此要尽量使用导通电阻Rds(on)低的功率MOSFET。目前,主要通过改进工艺和使用新的材料,在同样面积的晶圆上,降低每个单元的电阻,同时尽可能的设计出更多的单元,提高单元的密度,以形成低的导通电阻Rds(on)。
图4中,每个MOSFET单元,在相同额定的Vds电压条件下,导通电阻相同,其具有更高的单元密度,在水平和垂直两个方向都尽可能缩小了尺寸。AOS的AON6702采用DFN的封装,其Vds为30V,Vgs在10V条件下Rds(on)为1.9mΩ,同时内部集成的具有优异特性的肖特基二极管。
(b)新的单元结构
图4 高密度的MOSFET单元结构
总结
(1)同步Buck变换器的上管具有开关损耗和导通损耗的特性,实际应用中国输入输出压差会较大,这时开关损耗起主要作用。导通损耗与MOSFET的导通电阻Rds(on)成正比,开关损耗与漏极栅极米勒电容有着密切关系。
(2)采用SGT技术的功率MOSFET具有较低的漏极栅极米勒电容,从而减小开关过程中米勒平台的持续时间,有效开关损耗。
(3)同步Buck变换器下管只具有导通损耗,开关损耗趋近于零。应选取 Rds(on)尽量小的MOSFET。使用新工艺和新材料可提高晶圆上单元晶胞密度,降低单元电阻密度。