Toshiba bringt den ersten 30-V-N-Kanal-Common-Drain-MOSFET auf den Markt

Neues Gerät bietet bidirektionale Stromversorgung in USB-Anwendungen

Toshiba Electronics Europe GmbH („Toshiba“) hat seinen ersten 30-V-N-Kanal-Common-Drain-MOSFET auf den Markt gebracht. Das neue Gerät SSM10N961L bietet einen verlustarmen Betrieb und ist speziell für den Einsatz in Geräten mit USB-Schnittstellen konzipiert. Darüber hinaus kann es zum Schutz von Batterien in mobilen Anwendungen eingesetzt werden.

Mit der Allgegenwärtigkeit von USB-Schnittstellen wurden viele Komponenten und Geräte entwickelt, die USB-Standards unterstützen. Der USB Power Delivery (USB PD)-Standard unterstützt höhere Leistungsstufen von 15 W (5 V / 3 A) bis maximal 240 W (48 V / 5 A) und ermöglicht den Austausch der Leistungs- und Empfangsseite. Dafür müssen USB-Ladegeräte bidirektionale Stromversorgung unterstützen. Für diesen Anwendungsfall ist der neue N-Kanal-Common-Drain-MOSFET SSM10N961L konzipiert.

Bisher waren die N-Kanal-Common-Drain-MOSFETs von Toshiba 12-V-Produkte, die hauptsächlich zum Schutz von Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) in Smartphones gedacht waren. Das neue 30-V-Produkt kann für Anwendungen verwendet werden, die Spannungen über 12 V erfordern, wie zum Beispiel zum Schalten von Lasten für Stromleitungen von USB-Ladegeräten und zum Schutz von Lithium-Ionen-Akkus für batteriebetriebene Geräte.

Der SSM10N961L kombiniert zwei N-Kanäle in einer gemeinsamen Drain-Konfiguration, was den bidirektionalen Betrieb ermöglicht. Die Quelle-Quelle-Durchbruchspannung (V_(BR)SSS) beträgt 30 V für den Einsatz in Anwendungen mit höherer Spannung, wie sie beispielsweise in Laptops und Tablets zu finden sind. Um Verluste in allen Anwendungen zu reduzieren, ist der Source-Source-Einschaltwiderstand (R_{SS (EIN)} Normalerweise beträgt er 9,9 mΩ.

Bei Montage auf einem 18 µm, 407 mm2 großen Cu-Pad beträgt der Nennstrom des Geräts 9,0 A. Wenn die Chipgröße und -dicke auf 70 µm und 687,5 mm2 erhöht wird, erhöht sich der Nennstrom auf 14,0 A.

Trotz der Leistungssteuerungsfähigkeit des SSM10N961L ist das Gerät in einem kleinen, dünnen Gehäuse (TCSPAG-341501) mit den Maßen nur 3,37 mm × 1,47 mm x 0,11 mm untergebracht, was die Entwicklung von Lösungen mit hoher Dichte ermöglicht.

Durch die Kombination des neuen Geräts mit einem integrierten Schaltkreis des TCK42xG-Controllers ist es möglich, einen Lastschaltkreis mit Rückflussverhinderungsfunktion oder einen Leistungsmultiplexerschaltkreis zu bilden, der den Betrieb zwischen „Make before Break“ (MBB) und „Break Before Make“ (BBM – Brake Before Make) umschalten kann ).

Toshiba hat eine Power-Multiplexer-Schaltung als Referenzdesign veröffentlicht, die auf dieser Produktkombination basiert. Die Funktionsweise der Schaltung wurde von Toshiba verifiziert, was den Designern die Gewissheit gibt, dass sie den Designprozess vereinfacht und die Zeitpläne verkürzt.

Die Bestellungen für das neue Gerät beginnen heute.