Leistungs-MOSFETs für drahtloses Laden

Der Markt für drahtlose Ladelösungen wird von zwei Standards dominiert, dem induktiven (Qi) und dem resonanten Standard (Resonant AirFuel). Infineon hat Leistungs-MOSFETs für beide Standards im Angebot und ist aktives Mitglied des Wireless Power Consortium (WPC) sowie der AirFuel-Allianz, beides führende Allianzen im Bereich der drahtlosen Ladelösungen.

Was bedeutet „drahtloses Laden“?

Beim drahtlosen Laden wird mithilfe elektromagnetischer Felder Energie von einem Sender an eine Empfängeranwendung übertragen, um deren Batterie aufzuladen. Auf diese Weise sind für die Energieübertragung keine Steckverbinder und Kabel erforderlich – einer der vielen Vorzüge dieser Technologie.

Was spricht für das drahtlose Laden?

Das drahtlose Laden bietet im Vergleich zu kabelgebundenen Ladelösungen viele Vorteile. Dass keine Steckverbinder und Kabel mehr benötigt werden, hatten wir bereits erwähnt. Dieser Umstand verbessert außerdem die Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen, da weniger Stellen vorhanden sind, an denen Staub, Wasser usw. eintreten kann. Weitere Vorteile sind ein höheres Maß an Sicherheit, das Wegfallen unterschiedlicher Stecker für unterschiedliche Geräte, die Möglichkeit, mehrere Geräte gleichzeitig zu laden, oder das einfache Laden an öffentlichen Orten, um nur einige zu nennen.

OptiMOS™-Halbbrücke BSZ0909ND

Infineons optimierte drahtlose Lösung für die Energieübertragung und Antriebe

Bild BSZ0909ND

Die BSZ0909ND eignet sich perfekt für drahtlose Lade- oder Antriebsarchitekturen (z. B. Drohnen und Multikopter), bei denen es insbesondere um die Vereinfachung des Layouts und die Platzersparnis geht, ohne Abstriche beim Wirkungsgrad zu machen.

Die OptiMOS™-Technologie bietet zusammen mit dem PQFN-Gehäuse (3 x 3) eine optimierte Lösung für DC/DC-Anwendungen mit hohen Anforderungen in Bezug auf den zur Verfügung stehenden Platz.

Des Weiteren ist die BSZ0909ND ein branchenweit führendes Produkt hinsichtlich schneller Schaltvorgänge. Sie bietet eine optimierte „Gate-Ladung mal Durchlasswiderstand“-Kenngröße (Qg*RDS(on)), um bei 6,78 MHz niedrige Schalt- und Leitungsverluste zu ermöglichen.

Merkmale Vorteile Anwendungen
  • Ultraniedriger Qg
  • Kleiner Gehäuseumriss
    (3,0 x 3,0 mm2)
  • Freiliegende Pads
  • Logikpegel (4,5 V
    Nennspannung)
  • RoHS-konform (6/6) (komplett bleifrei)
  • Geringe Schaltverluste
  • Betrieb mit
    hoher Schaltfrequenz
  • Minimale parasitäre Effekte
  • Niedrige Betriebstemperatur
  • Geringe Gate-Betriebsverluste
  • RoHS-konformes (6/6) bleifreies
    Produkt
  • Drahtloses Laden
  • Antrieb (z. B.
    Multikopter)
Verkaufsbezeichnung Gehäuse RDS(on)max.
bei VGS = 4,5 V
[mΩ]		 Qg
bei VGS = 4,5 V
[nC]		 Rth(ja)
[°C/W]
BSZ0909ND WISON-8 25,0 1,8 65,0
Symbole zum BSZ0909ND

IR-MOSFET™ - IRL60HS118 und IRL80HS120

Infineons optimierte drahtlose Lösung für die Energieübertragung und Antriebe

Bild IR-Mosfet

IR-MOSFET™ von Infineon IRL60HS118 und IRL80HS120 - Leistungs-MOSFETs mit Logikpegel - sind hervorragend für drahtloses Laden geeignet. Das PQFN 2 x 2-Gehäuse ist besonders für Anwendungen mit hochfrequenten Schaltvorgängen und geringem Platzangebot geeignet. Sie bieten eine signifikante Platzersparnis sowie eine hohe Leistungsdichte und einen hohen Wirkungsgrad.

Die niedrige Gate-Ladung Qg reduziert Schaltverluste, ohne Leitungsverluste hervorzurufen. Trotz der niedrigen Gate-Ladung haben die Produkte mit Logikpegel einen niedrigeren RDS(on) als vergleichbare Alternativen. Die verbesserten Gütefaktoren (FoM, Figures of Merit) erlauben einen Betrieb mit hohen Schaltfrequenzen. Darüber hinaus führt die Ansteuerung mit Logikpegeln zu einer niedrigen Schwellenspannung am Gate VGS(th), die die Ansteuerung des MOSFET mit 5 V sowie direkt vom Mikrocontroller erlaubt.

Merkmale Vorteile Anwendungen
  • Niedrigster Gütefaktor
    [RDS(on) x Qg/gd]
  • Optimierte Qg, COSS und QRR
    ermöglichen hohe Schaltfrequenzen
  • Kompatibilität mit Logikpegeln
  • Sehr kleines PQFN-Gehäuse
    (2 x 2 mm)
  • Kleinste Gehäusefläche
  • Ausführungen mit höherer Leistungsdichte
  • Höhere Schaltfrequenz
  • Geringerer Materialbedarf, wenn
    eine 5V-Stromversorgung
    verfügbar ist
  • Direkt vom Mikrocontroller
    angesteuert (niedrige
    Schaltfrequenz)
  • Reduzierung der Systemkosten
  • Drahtloses Laden
  • DC/DC-Wandler
  • Adapter
Gehäuse Produkt Spannungsklasse
[V]		 RDS(on) maximal bei 4,5 VGS
[MΩ]		 Qg typisch bei 4,5 VGS
[nC]		 FOMg
PQFN
2 x 2		 IRL80HS120 60 24 5,3 97,0
IRL60HS118 80 42 4,7 150,4

Resonant AirFuel (A4WP)

Der Standard Resonant AirFuel (A4WP) wird üblicherweise für die Energieübertragung bei drahtlosen Ladevorgängen verwendet und folgt den Grundsätzen der Magnetresonanz unter Verwendung einer relativ hohen Frequenz von 6,78 MHz. Für Frequenzen im MHz-Bereich hat Infineon einen erstklassigen Dual-MOSFET mit 30 V (BSZ0909) für resonante Umrichterdesigns der Klasse D auf den Markt gebracht.

  Induktiv, Einzelspule Induktiv, mehrere Spulen Magnetresonanz
Standard Qi oder induktives AirFuel (PMA) 100 bis 300 kHz Qi oder induktives AirFuel (PMA) 100 bis 300 kHz Resonant AirFuel (A4WP) 6,78 MHz
Positionierung der Empfängeranordnung Exakte Positionierung Flexiblere Positionierung (üblicherweise <10 mm vertikaler Spielraum) Freie Positionierung (üblicherweise bis zu 50 mm vertikaler Spielraum)
Anzahl geladener Geräte Nur ein Gerät wird geladen Mehrere Geräte werden geladen Mehrere Geräte werden geladen
Rx-Tx-Kommunikation Band-interne Kommunikation Kommunikation über Bluetooth Low Energy

Neben unserem erstklassigen Dual-MOSFET mit 30 V haben wir zahlreiche weitere Komponenten für resonante Klasse-D- und Klasse-E-Designs im Angebot.

Teilenummer Spannung Gehäuse Beschreibung Topologie
IRLHS6376TRPbF 30 V PQFN (2 x 2), Dual IR MOSFET™ Klasse D
BSZ0909ND 30 V PQFN (3,3 x 3,3), Dual N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse D
BSZ0506NS 30 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse D
BSZ065N03LS 30 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse D
BSZ300N15NS5 150 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse E
BSZ900N15NS3 150 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse E
BSZ900N20NS3 200 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse E
BSZ22DN20NS3 200 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse E
BSZ42DN25NS3 250 V PQFN (3,3 x 3,3) N-Kanal-Leistungs-MOSFET Klasse E
Symbole zum BSZ0909ND
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