40V MOSFETが電気自動車向けに効率向上を実現

消費者の需要と政府の規制は、引き続きEV（電気自動車）への大きな需要を促しています。ガスを燃料とする従来の車両よりEVが効率的であるように、最新世代のEVは以前の世代よりもさらに効率的になっています。これは主に技術の進歩と革新によるものであり、メーカーはますますEV特化型のソリューションを提供しています。この記事では、Diodes社がEV用途の厳しい環境と効率要件を満たすために設計した新しい40V MOSFET、「DMTH4M70SPGWQ」を紹介します。

現在、自動車産業は大きな変革を迎えています。内燃機関からバッテリー駆動型の電気自動車（EV）への急速な移行が進んでいます。世界中の政府がますます厳しい規制を導入し、排出ガス削減を求めており、EVがこれらの目標を達成する唯一の方法を提供しています。

この変化は、充電システム、エンジン管理システム、コンバーター、モータードライバーなど、自動車分野におけるパワーエレクトロニクスに新たな需要を生み出しています。これらすべてのアプリケーションにおいて、設計者はパワーコンポーネントに対して高い効率を求めています。損失を最小化することで、車両の航続距離を向上させることができ、これは自動車購入者にとって重要な差別化要因となります。また、効率を向上させることでコンポーネントが放散する熱を軽減し、よりコンパクトな設計が可能となると同時に、信頼性の低下といった熱問題を減少させることができます。

効率性だけでなく、エンジニアは小型で場所を取らないコンパクトな部品を求めており、高い電力密度を実現する設計を可能にしています。また、車両で使用されるすべてのデバイスは過酷な条件下でも確実に動作する必要があり、適切な自動車規格に準拠していることが求められます。

これらの自動車要件を満たすために、Diodes IncorporatedはDMTH4M70SPGWQを発表しました。この40V MOSFETは優れた効率性を提供します。これはDiodesが新たに導入したPowerDI®8080-5パッケージにおいて初めて発表されたMOSFETであり、高電流で熱効率に優れたパッケージです。このMOSFETは、高出力BLDCモータードライバー、高出力DC-DCコンバーター、パワーステアリング、および充電システムなどの応用分野を対象としています。

新しいMOSFETは、PowerDI®8080-5パッケージ内の自動車規格準拠の40V MOSFETにおいて、業界最低の性能指数を達成しました。これにより、競合他社のソリューションよりも高い電力密度と効率的な設計を実現します。

DMTH4M70SPGWQは、ゲートドライブが10Vの場合、典型的なRDS(ON)がわずか0.54mΩであり、ゲートチャージは117nCです。この業界をリードする性能によって、システム効率を最大化し、電力損失とスイッチング損失を最小限に抑えることを実現します。

このMOSFETは、AEC-Q101認定を受けており、PPAP対応可能で、IATF 16949認定施設で製造されています。+175°Cまでの定格であり、高周囲温度環境に最適です。ガルウィング型リードは光学検査（AOI）を容易にするとともに、高温サイクリングの信頼性を向上させます。

PCBのフットプリントはわずか64mm²で、TO263（D2PAK）パッケージ形式より40%小型化されています。また、基板外の高さは1.7mmで、TO263より63%低くなっています。

ダイと端子間の銅クリップ接合により、接合部からケースへの熱抵抗が0.36°C/Wと低くなります。これにより、PowerDI 8080-5パッケージは最大460Aのドレイン電流を処理し、TO263パッケージの8倍の電力密度を実現することができます。また、このクリップ設計は寄生インダクタンスを低減し、電磁干渉（EMI）性能を向上させます。

自動車業界が急速にEVの未来へと移行する中、DMTH4M70SPGWQは、バッテリー駆動車に最高の効率をもたらす高電力密度設計を可能にします。