Mit OptiMOS 7 40 V stellt Infineon ein MOSFET-Portfolio bereit, das auf schnelle Schaltvorgänge in Stromversorgungen zugeschnitten ist. Die Bauelemente mit 40 Volt adressieren DC-DC-Wandler für Server, Rechenzentren und Telekommunikationssysteme. Ihr Einsatz zielt darauf, Leitungs- und Schaltverluste zu begrenzen sowie die Wärmeabfuhr auf engem Raum zu erleichtern. Neben 48-Volt-Installationen können sie in Umgebungen mit 800-Volt-Gleichspannungsverteilung eingesetzt werden. Topologien erlauben Schaltfrequenzen von mehr als 1 MHz und schaffen Reserven für künftige Hochleistungsnetzteile.
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OptiMOS 7 unterstützt IBC-Sekundärstufen künftiger 800-Volt-DC-Systeme und heutiger 48-Volt-Versorgungen
Für hochfrequente Gleichspannungswandler stellt das Portfolio eine MOSFET-Lösung dar, die gezielt an der Sekundärseite von Intermediate Bus Convertern eingesetzt werden kann. Diese Wandler koppeln Hochvolt-Zwischenkreise mit niedrigen Versorgungsspannungen. Die Bauelemente unterstützen sowohl neue 800-V-DC-Systeme als auch vorhandene 48-V-Architekturen. Dadurch kann ein Entwickler vergleichbare Schaltungskonzepte über mehrere Generationen von Servernetzteilen hinweg nutzen, technische Migrationen vorbereiten und die Auslegung künftiger Leistungsstufen vereinfachen, ohne bestehende Infrastruktur grundsätzlich ändern zu müssen. Dies reduziert Entwicklungsrisiken.
Abgestimmte Kennwerte steigern Leistungsdichte in kompakten KI-Servern deutlich spürbar
Die elektrische Auslegung der OptiMOS-7-40-V-Familie berücksichtigt den Zielkonflikt zwischen niedrigem RDS(on), geringer Ausgangsladung und kleiner Gate-Ladung. Infineon stimmt diese Kenngrößen so ab, dass Leitungsverluste im eingeschalteten Zustand und dynamische Verluste bei Schaltvorgängen sinken. Für Entwickler bedeutet dies bessere Voraussetzungen für effiziente Wandlerstufen mit hoher Taktfrequenz. Nach Aussage von Richard Kuncic kann die Optimierung die Leistungsdichte erhöhen, weil auf der begrenzten Fläche eines KI-Servers weniger Verlustwärme entsteht und Kühlreserven verfügbar bleiben.
Neuer Source-Down-MOSFET reduziert Verluste für hochfrequente Wandlerstufen erheblich spürbar
Der IQE010N04LM7CGSC dokumentiert den Technologiesprung von OptiMOS 7 gegenüber dem OptiMOS-6-Typ IQE013N04LM6CGSC. Infineon gibt für Source-Down-MOSFET bei 4,5 V Gate-Source-Spannung einen um 33 Prozent niedrigeren RDS(on) an. Zudem verbessern sich die auf Qoss und Qg bezogenen Gütezahlen jeweils um bis zu 35 Prozent. Die Ausgangs- und Gate-Ladung senkt den Schaltaufwand, während der geringere Widerstand die Verluste begrenzt. Für schnelle Wandler resultieren daraus höhere Wirkungsgrade, hohe Leistungsdichte und thermische Reserven.
MOSFETs erreichen 175 Grad bei Schaltfrequenzen über einem Megahertz
Mit der Optimierung auf 5 V Gate-Ansteuerung richten sich die Leistungs-MOSFETs an kompakte Hochfrequenzwandler mit passenden Niederspannungstreibern. Sie können in Treiberumgebungen eingesetzt werden, die zugleich für GaN-Schalter vorgesehen sind, wodurch sich hybride oder technologieübergreifende Konzepte vereinfachen. Die Spezifikation erlaubt eine maximale Sperrschichttemperatur von 175 °C. Bei geeigneter Topologie, sorgfältigem Layout und abgestimmter Ansteuerung sind Schaltfrequenzen über 1 MHz möglich, ohne die thermischen Einsatzgrenzen der Bauelemente zu überschreiten im Dauerbetrieb sicher.
PQFN-Typen von Infineon ermöglichen platzsparende beidseitig gekühlte Layouts
Die kompakten 40-Volt-MOSFETs von Infineon stehen in Gehäuseversionen zur Verfügung, die auf hohe Leistungsdichte und wirksame Wärmeabfuhr ausgelegt sind. Für die Typen IQE010N04LM7CG sowie IQE010N04LM7CGSC kommt jeweils ein 3,3 mm mal 3,3 mm großes PQFN-Gehäuse zum Einsatz. Dessen Source-Down-Konzept und zentral platzierter Gate-Anschluss erleichtern die Auslegung kurzer Strompfade. Wahlweise sind overmoldete oder doppelseitig kühlbare Varianten verfügbar. Der maximale RDS(on) liegt bei 10 V Gate-Source-Spannung für beide Bauteile bei 1,0 m?.
PQFN-Typen erweitern Portfolio für flexible Layout- und Kühlkonzepte
Mit den Typen ISCH65N04LM7SC, ISCH69N04LM7SC und ISC011N04LM7SC erweitert Infineon sein 40-V-Angebot um Drain-Down-MOSFETs für leistungsdichte Stromversorgungen. Die Bauteile nutzen ein 5 mm × 6 mm messendes PQFN-Gehäuse, dessen Konstruktion eine doppelseitige Wärmeabfuhr unterstützt. Der maximale RDS(on) beträgt bei 10 V Gate-Source-Spannung je nach Typ 0,65 m?, 0,69 m? oder 1,1 m?. Damit lassen sich niedrige Leitverluste mit unterschiedlichen Anforderungen an Platinenlayout und Kühlkonzept verbinden und in modernen Wandlerstufen besonders wirkungsvoll einsetzen zu können.
Infineon liefert OptiMOS-7-40-V-MOSFETs serienmäßig samt Anwendungsbeispielen und Leistungsvergleichen aus
Das verfügbare OptiMOS-7-40-V-Programm von Infineon wird nach Herstellerangaben bereits serienmäßig gefertigt. Zur technischen Bewertung steht eine Application Note mit Schaltungsbeispielen und detaillierten Vergleichsdaten zur Verfügung. Sie zeigt, wie sich die Bauelemente in Intermediate-Bus-Convertern einsetzen lassen. Entwickler erhalten damit eine Grundlage, um Verlustleistung, thermische Auslegung und erreichbare Schaltfrequenz verschiedener Lösungen zu untersuchen. Auch die Auswahl passender Gehäuse für das Leiterplattenlayout kann anhand der veröffentlichten Informationen systematisch und im Entwicklungsprozess vorbereitet werden.
Infineon richtet sein OptiMOS-7-40-Volt-Portfolio auf Anwendungen aus, bei denen geringe Verluste, hohe Schaltgeschwindigkeit und wirksame Wärmeabfuhr maßgeblich sind. Die MOSFETs senken sowohl ohmsche Verluste im eingeschalteten Zustand als auch energiebedingte Verluste während der Schaltvorgänge. Unterschiedliche PQFN-Gehäuse mit Source-Down- oder Drain-Down-Aufbau ermöglichen eine anwendungsbezogene Auswahl bei Layout und Kühlung. Damit deckt die Baureihe die Niederspannungsseite 800-Volt-DC-Wandler ebenso ab wie 48-Volt-Intermediate-Bus-Converter. Serverentwickler erhalten eine belastbare Basis für kompakte, effiziente und hochfrequente Leistungsstufen.
