Obwohl zahlreiche Diodentypen existieren, finden hocheffiziente Schottky-Barrierendioden (SBDs) zunehmend Anwendung in verschiedensten Bereichen. Insbesondere SBDs mit Trench-MOS-Struktur, die eine niedrigere Vorwärtsspannung (V<sub>F</sub>) als planare Typen aufweisen, ermöglichen eine höhere Effizienz in Gleichrichteranwendungen. Ein Nachteil von Trench-MOS-Strukturen ist jedoch ihre typischerweise längere Schaltzeit (trr) im Vergleich zu planaren Topologien, was beim Schalten zu höheren Leistungsverlusten führt.
Als Antwort darauf hat ROHM eine neue Serie entwickelt, die eine patentierte Trench-MOS-Struktur nutzt, welche gleichzeitig sowohl VF als auch IR (die in einem Kompensationsverhältnis stehen) reduziert und dabei eine erstklassige trr erreicht.
Die YQ-Serie von ROHM ist die erste SBD-Serie mit Trench-MOS-Struktur und erweitert die vier bestehenden konventionellen SBD-Baureihen, die für vielfältige Anforderungen optimiert sind. Das patentierte Design erreicht eine branchenführende Schaltverzögerungszeit (trr) von 15 ns und reduziert die trr-Verluste um ca. 37 % sowie die gesamten Schaltverluste um ca. 26 % im Vergleich zu herkömmlichen Trench-MOS-Produkten. Dies trägt zu einem geringeren Stromverbrauch in Anwendungen bei. Die neue Struktur verbessert zudem die Vorwärts- und Innenwiderstandsverluste im Vergleich zu herkömmlichen planaren SBDs. Dadurch werden geringere Leistungsverluste in Vorwärts-Anwendungen, wie z. B. Gleichrichtungen, erzielt und gleichzeitig das Risiko eines thermischen Durchgehens, ein häufiges Problem bei SBDs, reduziert. Daher eignen sie sich ideal für Baugruppen, die schnelles Schalten erfordern, wie z. B. Treiberschaltungen für LED-Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen und DC/DC-Wandler in Elektrofahrzeugen, die tendenziell Wärme erzeugen.
ROHM wird sich auch in Zukunft darum bemühen, die Qualität seiner Halbleiterbauelemente im Niederspannungs- und Hochspannungsbereich weiter zu verbessern und gleichzeitig sein breites Leistungsspektrum weiter auszubauen, um den Stromverbrauch weiter zu senken und eine stärkere Miniaturisierung zu erreichen.
SBD-Trench-MOS-Struktur:
Die Trench-MOS-Struktur entsteht durch die Ausbildung eines Grabens aus Polysilizium in der Epitaxieschicht des Wafers, um die elektrische Feldkonzentration zu reduzieren. Dies verringert den Widerstand der Epitaxieschicht und führt zu einer niedrigeren Durchlassspannung (V<sub>F</sub>) bei angelegter Durchlassspannung. Gleichzeitig wird die elektrische Feldkonzentration bei Sperrspannung minimiert, wodurch der Trägheitswiderstand (IR) deutlich reduziert wird. Dadurch verbessert die YQ-Serie V<sub>F</sub> und IR im Vergleich zu herkömmlichen Produkten um ca. 7 % bzw. 82 %.
Im Gegensatz zu typischen Trench-MOS-Strukturen, bei denen die Schaltverzögerungszeit (trr) aufgrund höherer parasitärer Kapazitäten (Widerstandsanteil im Bauelement) schlechter ist als bei planaren Strukturen, erreicht die YQ-Serie durch ein einzigartiges Strukturdesign eine branchenführende trr von 15 ns. Dies reduziert die Schaltverluste um ca. 26 % und trägt zu einem geringeren Stromverbrauch in Anwendungen bei.
Anwendungsbeispiele
• LED-Scheinwerfer für Automobile
• DC/DC-Wandler für Elektrofahrzeuge
• Stromversorgungen für Industrieanlagen
• Beleuchtung
Reichweite
Produktseite und weitere Informationen:
Anwendungshinweise, die die Vorteile dieser neuen Produkte in Schaltungen hervorheben, sowie ein Whitepaper mit detaillierten Informationen zu den einzelnen SBD-Serien finden Sie auf der ROHM-Website. Eine separate SBD-Seite ermöglicht es Ihnen außerdem, die Produktoptionen anhand von Spannungsbedingungen und anderen Parametern zu filtern und so die Auswahl während der Entwicklung zu vereinfachen. Klicken Sie auf die folgenden URLs, um weitere Informationen zu erhalten.
ROHM SBD-Produktseite
https://www.rohm.com/products/diodes/schottky-barrier-diodes
Anwendungshinweise zur
YQ-Serie: Vorteile kompakter, hocheffizienter Schottky-Barrieredioden für die Kfz-Leistungswandlung
https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/applinote/discrete/diodes/yq_sbd_automotive_an-e.pdf
Whitepaper:
ROHMs SBD-Produktreihe trägt zu größerer Miniaturisierung und geringeren Verlusten in Geräten für die Automobil-, Industrie- und Konsumgüterbranche
bei https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/white_paper/discrete/diodes/sbd_lineup_wp-e.pdf
