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パワーMOSFET

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STのパワーMOSFET製品ポートフォリオは、-100V～1700Vという広範囲のブレークダウン電圧を提供するだけでなく、最先端のパッケージに低いゲート電荷とオン抵抗を兼ね備えています。STのプロセス技術では、MDmeshおよびSTMESHトレンチ高電圧パワーMOSFETとSTripFET低電圧パワーMOSFETで電力処理を強化することにより、高効率のソリューションを実現します。


アプリケーション


サーバ & 通信電源

マイクロインバータ

高速充電

車載機器

家庭用 & 業務用電気製品

製品タイプ

STは、スイッチモード電源（SMPS）、照明、モータ制御、エネルギー生成とeモビリティ、シャーシ & セーフティ、さらにボディ & コンビニエンスといった産業および車載用アプリケーションのあらゆる電圧範囲に対応できるパワーMOSFETを幅広く扱っています。

20V～30V
20V～30V低電圧MOSFET
低いゲート電荷とオン抵抗、および適切なパッケージ･ソリューションを特徴とするSTのSTripFET低電圧パワーMOSFETです。
詳細はこちら
>30V～200V
STPOWER NチャネルMOSFET > 30V～200V
小型かつハイパワーの幅広いパッケージで提供されるSTの中耐圧STripFET Nチャネル･パワーMOSFETです。
詳細はこちら
>200V～700V
STPOWER NチャネルMOSFET > 200V～700V
STの最新のスーパージャンクション技術は、ハード･スイッチングと共振トポロジの両方に対応しており、高電力アプリケーションに最適です。
詳細はこちら
>700V～1700V
>700V～1700V高電圧および超高電圧MOSFET
電力処理能力の強化により高効率ソリューションを実現する、STのMDmesh™高耐圧および超高耐圧パワーMOSFETです。
詳細はこちら
Pチャネル
PチャネルMOSFET
新たなトレンチ･ゲート･デバイスによって拡充され、きわめて小さなフォーム･ファクタ･パッケージで提供されるSTのSTripFET PチャネルMOSFETです。
詳細はこちら

製品ポートフォリオの詳細はこちら


メリット

  • -100V～1700Vの耐圧範囲
  • 低電圧～超高耐圧のパワーMOSFETに対応できる以下を含む30以上のパッケージ･オプションをご用意しています。
    • さらに高い電力密度で温度管理も改善する新しい上面冷却型HU3PAKパッケージ
    • スイッチング効率を向上させる専用制御ピンを備えた4ピンTO-247
      • 大電流容量のH2PAK
      • 革新的な表面実装型リードレスTO-LL
    • 大型の金属ドレイン･パッドを採用することで優れた熱性能を実現した高さ1mmの表面実装型PowerFLATファミリ（2mm x 2mm～8mm x 8mm）
    • 最先端の厳しい効率要件に応じて改良されたゲート電荷量およびオン抵抗
    • 厳選された製品ライン向けの高速ボディ･ダイオード内蔵オプション
    • 車載グレード対応パワーMOSFETの幅広い製品ポートフォリオ
    • アプリケーション指向テクノロジー

    推奨製品

    推奨コンテンツ

    Automotive MOSFETs in tiny 5x6 mm dual-side cooling package

    ST has extended its offering of AEC-Q101 MOSFETs with the introduction of two 40 V devices in the advanced PowerFLAT™ 5x6 dual-side cooling (DSC) package with wettable flanks. The STLD200N4F6AG and STLD125N4F6AG, with a maximum on-resistance of 1.5 mΩ and 3.0 mΩ respectively, ensure high efficiency and help simplify system thermal management. The 0.8 mm-high PowerFLAT 5x6 DSC retains the footprint and thermally efficient bottom-side design of the standard wettable flank package, while it exposes the top-side source electrode to further enhance heat dissipation. This allows a higher current rating that increases power density, enabling designers to build smaller ECUs without trading off functionality, performance, or reliability.

    Power MOSFET Basics

    mosfet circuit
    MOSFET circuit symbol

    MOSFET stands for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. It's a voltage controlled device with 3 terminals:

    • Gate (electrically insulated from the semiconductor)
    • Drain
    • Source

    When a voltage applied between the Gate and the Source reaches a certain threshold (VGS(th) or threshold G-S voltage), the device is able to support current conduction between the Drain and the Source (ID or drain current).

    mosfet structure
    MOSFET simplified structure

    When a voltage applied between the Gate and the Source is below VGS(th), the device will withstand a voltage up to BVDSS (or breakdown voltage).

    MOSFETs can be used as a signal amplifier (linear operation) or as a switch in power applications.

    MOSFET parameters

    Like many other types of semiconductor power switches, the main parameters of a MOSFET, usually available in most datasheets, are:

    • RDS(on) (on-state resistance): electrical resistance when the device is set in on state. The lower is RDS(on), the lower is the conduction loss due to power dissipation when the current is flowing.
    • BVDSS (breakdown voltage): maximum drain-to-source voltage that the device is able to sustain when in off state.
    • QG (total gate charge): amount of electric charge required to the gate driver to turn on/off the device itself. QG impacts directly the efficiency (the lower, the better).

    The product of RDS(on) and QG is known as the MOSFET Figure of Merit (FOM).

    Other important parameters are intrinsic capacitances that can affect the switching times and voltage spikes, and body drain diode when device is used as power diode, like in synchronous free-wheeling operation mode.

    mosfet parameters
    Example of MOSFET datasheet parameters

    Learn more about how to read MOSFET datasheet parameters thanks to our series of videos dedicated to "Power MOSFET datasheet parameters".

    Main types of power MOSFETs

    MOSFETs can be of different types, including:

    N-channel enhancement-mode MOSFETs are the most popular type used in power switching circuits because of their low RDS(on) (on-state resistance) compared to P-channel MOSFETs.

    mosfet main types
    Overview of the main types of MOSFETs

    Power MOSFET Applications

    Power MOSFETs play an important role in all applications handling Power.

    The main applications of high voltage MOSFETs include:

    • Switch Mode Power Supplies (SMPS)
    • Residential, commercial, architectural and street lighting
    • DC-DC converters
    • Motor control
    • Automotive applications

    ST's high voltage MOSFET portfolio offers a broad range of breakdown voltages up to 1700 V, with low gate charge and low on-resistance, combined with state-of-the-art packaging. ST's MDmesh™ high-voltage MOSFETs technology has enhanced power-handling capability, resulting in high-efficiency solutions.

    The main applications of low voltage MOSFETs include:

    • Switch, buck and synchronous rectification
    • Uninterruptible Power Supplies (UPS)
    • Small motor control
    • Switch Mode Power Supplies (SMPS)
    • Power-Over-Ethernet (PoE)
    • Solar inverters
    • Automotive applications

    ST's low voltage MOSFET portfolio offers a broad range of breakdown voltages from -100 V to 120 V, with low gate charge and low on-resistance, combined with state-of-the art packaging.

    製品型番
    		概要
    		サプライヤ
    		Licence type
    		サポート機器

    eDesignSuite

    eDesignSuiteは、幅広いST製品を用いたシステム開発プロセスの効率化を支援する、使いやすい設計支援ユーティリティの包括的なセットです。

    パワー･マネージメント設計センター

    デバイス用熱電気シミュレータ

    シグナル･コンディショニング設計ツール

    NFC / RFIDカリキュレータ

    設計ツールを選択：
    パワー･マネージメント設計センター

    電源設計ツール

    • SMPS設計（トポロジ別、タイプ別、製品別）
    • アナログおよびデジタル制御によるPFC設計
    • さまざまなPCB構成をサポート
    タイプを選択
    DC/DC
    AC/DC
    太陽光発電システム
    パワー･マネージメント設計センター

    LED照明設計ツール

    • 一般的なトポロジのAC-DCおよびDC-DC設計に対応
    • 注釈付きのインタラクティブな回路図を表示
    • 電流 / 電圧グラフ、ボード線図、効率曲線、電力損失データを提供
    タイプを選択
    DC/DC
    AC/DC
    パワー･マネージメント設計センター

    デジタル電源ワークベンチ

    • 電源部と制御ループの設計を段階的に最適化
    • カスタム･アプリケーション用のSTM32Cube組み込みソフトウェア･パッケージを生成し、複数のSTM32 IDEと互換性のあるファームウェア･プロジェクトの生成が可能
    パワー･マネージメント設計センター

    パワー･ツリー･デザイナ

    • 電源ツリー内の各ノードの入力 / 出力電力を指定
    • 矛盾がないことを確認
    • 個々のノードを設計
    設計ツールを選択：
    デバイス用熱電気シミュレータ

    ACスイッチ･シミュレータ

    • 定格とアプリケーション波形を選択
    • ジャンクション温度グラフとブロッキング電圧グラフを取得
    • 最適なデバイスを検索およびソート
    デバイス用熱電気シミュレータ

    整流ダイオード･シミュレータ

    • 定格とアプリケーション波形を選択
    • 電力損失の推定
    • 最適なデバイスを検索およびソート
    デバイス用熱電気シミュレータ

    STPOWER Studio

    • 長期ミッション･プロファイルをサポート
    • 電力損失グラフと温度グラフを表示
    • ヒートシンクの熱特性の定義をサポート
    デバイス用熱電気シミュレータ

    TwisterSim

    • 最適なViPOWER車載用パワー･デバイスの選択をサポート
    • 負荷適合性、ワイヤ･ハーネスの最適化、故障状態解析、診断解析をサポート
    • さまざまなPCB構成をサポート
    デバイス用熱電気シミュレータ

    TVSシミュレータ

    • システム定格とサージ波形を指定
    • 最適なデバイスを検索およびソート
    デバイス用熱電気シミュレータ

    Estimate

    • 単純な回路図構築とファームウェア入力が数分で完了
    • バッテリ寿命、システム消費電力、部品（BOM）コストの信頼性の高い推定値を素早く生成
    デバイス用熱電気シミュレータ

    PCB熱シミュレータ

    • ガーバ･ファイルからのPCBの熱解析
    • 熱源、ヒートシンク、銅領域、および熱経路の追加が可能
    • レンダリングおよびシミュレーション用の強力なサーバ側エンジン
    • 熱結果を2Dテーブルからグラフ表示
    設計ツールを選択：
    シグナル･コンディショニング設計ツール

    アクティブ･フィルタ

    • 多段設計と一般的なトポロジに対応
    • 回路定数値を出力
    • ゲイン･グラフ、位相グラフ、群遅延グラフを表示
    • ロー･パス、ハイ･パス、バンド･パスフィルタに対応
    シグナル･コンディショニング設計ツール

    コンパレータ（ウィンドウ･コンパレータ機能搭載）

    • 一般的な回路構成に対応
    • 回路定数値を出力
    • I/O信号波形を提供
    • 反転、非反転、ウィンドウコンパレータに対応
    シグナル･コンディショニング設計ツール

    ローサイド電流センス･アンプ

    • 回路定数値を出力
    • 電流誤差グラフを表示
    シグナル･コンディショニング設計ツール

    ハイサイド電流センス･アンプ

    • 電流誤差グラフを表示
    • 最適なハイサイド電流センス･アンプとシャント･デバイスの選択をサポート
    設計ツールを選択：
    NFC / RFIDカリキュレータ

    NFCインダクタンス

    • 形状と基板特性を入力
    • アンテナ･インピーダンスを取得
    NFC / RFIDカリキュレータ

    UHFリンク･バジェット

    • フォワードおよびリバース･リンクの特性を入力
    • リンク･バジェットの推定値を出力
    NFC / RFIDカリキュレータ

    NFCチューニング回路

    • アンテナ･パラメータと整合目標を入力
    • 整合回路のトポロジを選択
    • 設計目標の達成に必要な成分値を出力

    ご存知でしたか？

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