I nuovi SBD ROHM offrono tempi di reverse recovery ai vertici della categoria* con una tensione di scarica disruptiva di 100 V grazie a una struttura trench-MOS che migliora in modo significativo il bilanciamento VF-IR
ROHM ha sviluppato diodi a barriera Schottky (SBD) con una tensione di scarica disruptiva di 100 V che offrono un tempo di reverse recovery (trr) leader del settore per i circuiti di protezione e alimentazione di applicazioni automotive, industriali e di consumo. (Fig. 1 + 2)
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Anche se esistono già numerosi tipi di diodi, gli SBD a efficienza elevata vengono sempre più utilizzati in una vasta gamma di applicazioni. In particolare gli SBD con una struttura trench-MOS in grado di offrire un valore VF inferiore a quello dei tipi planari consentono una maggiore efficienza nelle applicazioni di rettifica. Uno degli inconvenienti delle strutture trench-MOS a, tuttavia, è che generalmente sono caratterizzate da un trr peggiore rispetto alle topologie planari, cosa che comporta una perdita di potenza maggiore quando vengono utilizzate per la commutazione.
Per ovviare al problema, ROHM ha sviluppato una nuova serie basata su una struttura trench-MOS proprietaria che riduce contemporaneamente VF e IR (che si trovano in una relazione di bilanciamento) ottenendo al contempo un trr ai vertici della categoria. Andando ad aggiungersi alle pre-esistenti quattro line-up di SBD tradizionali ottimizzate per una vasta serie di requisiti, la serie YQ è la prima di ROHM ad adottare una struttura trench-MOS. Il design proprietario raggiunge un trr leader del settore pari a 15 ns che riduce la perdita del trr di circa il 37% e la perdita di commutazione complessiva di circa il 26% rispetto ai prodotti trench-MOS comuni, contribuendo a una riduzione del consumo di potenza dell’applicazione.
La nuova struttura migliora anche la perdita di VF e IR rispetto agli SBD planari tradizionali. Questo comporta una riduzione della perdita di potenza durante l’uso in applicazioni di polarizzazione diretta come la rettifica, offrendo allo stesso tempo un minor rischio di thermal runaway, sempre in agguato negli SBD. Di conseguenza questi diodi sono ideali per apparecchiature che richiedono un’elevata velocità di commutazione, ad esempio i circuiti di pilotaggio di fari LED per il settore automotive e i convertitori DC-DC negli xEV che tendono a generare calore. In futuro ROHM continuerà a migliorare ulteriormente la qualità dei suoi dispositivi a semiconduttori, dai modelli a bassa tensione a quelli ad alta tensione e a consolidare al contempo la sua ampia line-up per ridurre ulteriormente il consumo di potenza e ottenere livelli di miniaturizzazione superiori. (Fig. 3 + 4)
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Struttura trench-MOS degli SBD
La struttura trench-MOS viene creata formando una trincea che utilizza polisilicone nello strato epitassiale del wafer per attenuare la concentrazione del campo elettrico. Questo riduce la resistenza di tale strato, ottenendo un valore VF più basso quando si applica tensione nella direzione diretta. Allo stesso tempo, durante la polarizzazione inversa la concentrazione del campo elettrico viene ridotta al minimo, diminuendo in modo significativo il valore IR. Di conseguenza la serie YQ migliora i valori VF e IR di circa il 7% e l’82% rispettivamente rispetto ai prodotti tradizionali. (Fig. 5)
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E a differenza delle strutture trench-MOS tipiche, in cui il trr è peggio di quello dei tipi planari a causa di una maggiore capacità parassita (componente della resistenza nel dispositivo), la serie YQ raggiunge un trr leader del settore di 15 ns grazie all’adozione di un design strutturale esclusivo. Questo consente di ridurre le perdite di commutazione di circa il 26%, contribuendo al minor consumo di potenza dell’applicazione.
Esempi applicativi
- Fari LED per il settore automotive
- Convertitori DC-DC destinati a xEV
- Alimentatori per apparecchiature industriali
- Illuminazione
