瑞薩科技小型DrMOS標準的整合驅動器MOSFET可達業界最高96.5%電源供應效率
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2008-12-12 00:00
前言:
瑞薩科技發表採用6 mm x 6 mm小型化封裝之R2J20651NP整合驅動器MOSFET。R2J20651NP是針對PC及伺服器之CPU與DDR類型SDRAM電源供應*1所設計的,並可達到最高的96.5%供電效率。預計將於2008年12月24日起供應R2J20651NP樣品。
R2J20651NP符合英特爾公司*3所制訂之「Integrated Driver-MOSFET (DrMOS)」*2 Revision 3.0規格,其中規定封裝尺寸為6 mm x 6 mm。R2J20651NP在單一封裝中整合兩個High-side / Low-side MOSFET*4及一個驅動器IC,可提供以下功能與特色。
以下為R2J20651NP功能特色摘要:
(1)提供業界最高的電源供應效率:96.5%
此產品採用本公司最新的第十代功率MOSFET,其具有優異的效能及更低的損耗,因此可達到最高的電源供應效率。例如,在桌上型電腦的DDR類型SRAM所使用之DC-DC轉換器中,將5V輸入電壓轉換為1.8V時,R2J20651NP可達到業界最高的96.5%電源供應效率,並有助於降低耗電量。本產品由於發熱量較低,可使用較小的散熱裝置,同時可減少電容器及其他被動元件的使用量,因此可縮小最終產品設計的尺寸。
(2)6 mm x 6 mm小型封裝尺寸約可將安裝面積縮小至原有瑞薩產品的二分之一
由於瑞薩採用高散熱、低損耗之封裝技術,以及瑞薩第十代MOSFET產品,因此可達到6 mm x 6 mm的小型化40-pin QFN封裝。相較於瑞薩原有的8 mm x 8 mm封裝尺寸,R2J20651NP約可將安裝面積縮小二分之一。另外,由於它可最小可因應35A的 輸出電流,因此可輕易使用於高電流密度的DC-DC轉換器。
(3)由於支援5V輸入電壓,因此可使用於5V單一電源主機板
驅動器IC電壓已由瑞薩原有產品的12V變更為5V,因此R2J20651NP可使用於5V單一電源主機板。如此將有助於PC的省電性及小型化。
(4)內建溫度過高偵測功能
在符合DrMOS標準的產品中,R2J20651NP是第一個在驅動器IC中內含溫度偵測功能的產品,當驅動器IC的溫度超過130°C時,可輸出溫度過高的訊號。此訊號可依據應用目的之需求來運用,例如,讓系統電源供應控制IC接收此訊號,並且關閉系統。
另外,亦可建置更安全的電源供應系統,因為讓電源裝置自行監控其溫度與發熱量,即可偵測不正常的模式與過度負載的狀態。
(5)Low-side MOSFET停用功能
R2J20651NP可利用連接至驅動器IC的LSDBL#腳(請參閱附圖1),透過內部邏輯將Low-side MOSFET*3強制關閉,以支援不連續作業模式。此功能在輸出於啟動時已有剩餘電壓之預置偏壓(pre-bias)作業中,可避免快速放電或負載側電壓發生突波,並可在低負載作業時提高效率。
<產品背景>
面對寬頻的時代,PC與伺服器必須處理大量的資訊並提供複雜的功能,因此也使得電腦的耗電量逐漸增加。許多電子元件目前均朝向低電壓、大電流的趨勢發展,例如CPU、FPGA、及DDR SDRAM與其他記憶體。因此,為這些裝置提供電壓的DC-DC轉換器所面臨的以下議題顯得更加重要: 如何抑制所使用之電源裝置及被動元件的增大(例如電源供應器所使用之電容器),如何抑制發熱量,以及如何降低空間需求。
為了因應上述問題,瑞薩領先業界推出符合DrMOS規格的R2J20601NP第一代整合驅動器MOSFET產品,在單一封裝中整合了兩個High-side / Low-sideMOSFET及驅動IC,以提升CPU穩壓器及其他電源供應器的供電效率,並縮小安裝面積。瑞薩並大量生產效能更高且可因應輸出電流高至40A的第二代產品R2J20602NP,持續為電源供應電路的小型化及低損耗目標向前邁進。
現在,為了因應市場對於更小的安裝面積以及5V單一電源供應主機板的需求,瑞薩採用6 mm x 6 mm QFN封裝技術,安裝面積大約為原有瑞薩產品的二分之一,推出支援單一5V輸入電壓的R2J20651NP小型化整合驅動器MOSFET產品。
<產品詳細資訊>
由於R2J20651NP所採用的40-pin QFN封裝技術,運用了瑞薩第二代產品R2J20602NP所採用的銅片封裝 (wireless copper clip)架構,因此可達到高散熱及低耗損的目標。另外,由於採用符合DrMOS規格的無導線高散熱封裝,透過佔據封裝背面大半面積的晶片銲墊,將可達成優異散熱效果的黏著成果。
未來瑞薩將繼續開發具有更低損耗及更多功能性的產品,持續擴大產品線的內容以因應市場的需求。
<主要用途>
•使用於伺服器及PC之CPU穩壓器及DDR類型SRAM DC-DC轉換器。
•供FPGA及高效能數位訊號處理器使用之DC-DC轉換器。
•供數位裝置、遊戲機、及其他消費性電子產品使用之DC-DC轉換器。