Geringe Verlustleistung, hoher Wirkungsgrad

0,9-V-MOSFETs

02. Juli 2010, 07:53 Uhr   |  Heinz Arnold

0,9-V-MOSFETs
© Rohm

Mit einer Ansteuerspannung von 0,9 V arbeiten die neuen MOSFETs der ECOMOS-Familie von Rohm Semiconductor. Sie zeichnen sich durch geringe Drain-Source-Widerstände im eingeschalteten Zustand aus, speziell bei niedrigen Gate-Spannungen.

Die Verlustleistung an sehr niedrigen Spannungen ist deshalb gegenüber vergleichbaren Bauelementen (z. B. Bipolartransistoren) um bis zu 90 Prozent geringer, so dass sich die neuen Transistoren für den Einsatz in tragbaren Geräten eignen.
Die Treiberspannung der MOSFETs  ließ sich bisher nur auf 1,2 V reduzieren. Also mussten Aufwärtswandler niedrigere Spannungen von 1 V und teilweise drunter, wie sie die ICs der neusten Generationen liefern, auf 1,2 V hoch setzen. Das hat Treiberverluste, ein kompliziertes Schaltungsdesign und einen reduzierten Wirkungsgrad zur Folge.

Wegen der Leckströme bei hohen Temperaturen und der Schwierigkeit, MOSFETs bei Ansteuerspannungen unter 1,2 V im abgeschalteten Zustand zu halten, gestaltete sich ein weiteres Absenken der Schwellenspannung bisher problematisch. Durch Optimieren der Gateoxid-Schicht und des Kanalprofils der MOSFETs gelang es Rohm, die Leckströme zu senken und die Voraussetzungen für die Ansteuerspannung von 0,9 V und einen stabilen OFF-Zustand zu schaffen. Damit ist der Betrieb an einer einzigen Trockenbatterie-Zelle mit 1,2 V Nennspannung und 0,9 V Endspannung ohne Hochsetzschaltung möglich.

Die neuen MOSFETs hat Rohm in verschiedenen Gehäusetypen untergebracht, darunter VMN3 (0,6 mm x 1,0 mm) und UMT6 (SOT-363).

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