Новые транзисторы для понижающих преобразователей
ГЛАВНАЯСегодня можно считать уже стандартной концепцию распределенного питания (в противовес централизованной), когда импульсные преобразователи (ИП) располагаются прямо перед нагрузкой. Каждый конечный потребитель имеет свой ИП с высокой точностью поддержания напряжения на нагрузке. Такие преобразователи в английской терминалогии получили обозначение POL (Point of Load). Все они питаются от одного источника с высоким напряжением. Поскольку требования к стабильности входного напряжения у POL преобразователей не высокие, то их использование упрощает задачу разработчика и повышает стабильность системы. Примером такой системы может быть обычный компьютер, где USB порт требует питания 5 В, ЦП – 1 В, а память - 1.5 В.
Если функцию гальванической развязки берет на себя основной источник питания, то POL преобразователи обычно реализуются по схеме понижающего импульсного регулятора напряжения. Если выходное напряжение POL должно быть минимальным, около 1 В (как например у контроллеров обработки данных, центральных процессоров, видеокарт), то КПД преобразования при традиционной схемотехнике будет достаточно низким.
Для решения этой проблемы в схемах понижающего регулятора напряжения вместо диодов используются транзисторы - синхронные выпрямители со встроенными диодами. Таким образом, в схеме оказывается два транзистора с разными возложенными на них задачами.
а) Управляющий транзистор, он требует малых составляющих заряда затвора
б) Транзистор для синхронного выпрямления, он большую часть времени находится в проводящем состоянии, поэтому его ключевой характеристикой является сопротивление канала Rds(on), а быстродействие отходит на второй план. Также для него необходим низкий заряд затвора и хорошие динамические характеристики диода, время его восстановления.
![FastIRFET](/images/news/news26.jpg)
транзисторы FastIRFET
Компания International Rectifier предлагает разработчикам несколько решений с разной степенью интеграции для построения понижающих импульсных регуляторов напряжения. Это дискретные решения – транзисторы FastIRFET – и интегрированные блоки Power Blocks.
Транзисторы FastIRFET специально разработаны для понижающих синхронных преобразователей. Новые транзисторы оптимизированы сразу по двум параметрам – сопротивлению открытого канала и величине заряда затвора, что позволяет значительно снизить суммарные потери мощности в преобразователе. Транзисторы можно использовать и в качестве управляющих, и в качестве синхронных, что упрощает процесс закупки комплектующих.
FastIRFET транзисторы выпускаются на напряжение 25 В (до конца 2014 года ассортимент будет расширен) в корпусах PQFN, отличающихся эффективным отводом тепла и малыми габаритными размерами (3.3х3.3 мм или 5х6 мм). Семейство оптимизировано для низкого управляющего напряжения - 5 В. Они работают с любым контроллером или драйвером.
N-канальные FastIRFET для поверхностного монтажа
Наименование | Кол-во каналов | Напряжение, В | Ток стока, А | Сопр-е Rds(on), мОм | Заряд затвора, нКл | Корпус |
![]() |
1 | 25 | 40 | 2.2 | 17 | PQFN3.3x3.3 |
![]() |
1 | 25 | 40 | 3.4 | 9.7 | |
![]() |
1 | 25 | 40 | 4.4 | 7.7 | |
![]() |
1 | 25 | 100 | 0.95 | 46 | PQFN5x6 |
![]() |
1 | 25 | 100 | 1.1 | 36 | |
![]() |
1 | 25 | 100 | 1.35 | 26 | |
![]() |
1 | 25 | 60 | 4.6 | 8.2 | |
![]() |
1 | 25 | 123 | 5.2 | 36 |
Компания International Recitifier предлагает и интегрированное решение для понижающих преобразователей – это транзисторные сборки Power Blocks. Это пара транзисторов FastIRFET в том же корпусе PQFN. Однако это не просто спаренные транзисторы, а два разных кристалла в одном корпусе (для управляющего и синхронного транзистора).
Наименование | Кол-во каналов | Напряжение, В | Ток стока, А | Сопр-е Rds(on), мОм | Заряд затвора, нКл | Корпус |
![]() |
2 | 25 | 45 | 1.1 | 44 | Power Block PQFN5x6 |
![]() |
2 | 25 | 35 | 4.6 | 10 | |
![]() |
2 | 25 | 30 | 2.1 | 23 | |
![]() |
2 | 25 | 60 | 4.1 | 13 |
В заключении следует отметить, что разработчики компании-производителя использовали все возможные приемы оптимизации параметров управляющего и синхронного транзистора для максимального повышения эффективности понижающих синхронных преобразователей. Применение новых транзисторов FastIRFET позволит значительно повысить КПД, сократить время разработки и уменьшить габаритные размеры.
Дополнительная информация
— Все новости от фирмы International Recitifier
— Сайт производителя