ワイヤレス充電向けパワーMOSFET

ワイヤレス充電市場は2つの規格(誘導(Qi)と共振(共振AirFuel))が優位を占めています。 Infineonは両方の規格向けにパワーMOSFETソリューションを提供しており、主要なワイヤレス充電アライアンスであるワイヤレスパワーコンソーシアム(WPC)とAirFuelで活躍するメンバーでもあります。

ワイヤレス充電とは

ワイヤレス充電とは、電磁場を使ってトランスミッタからレシーバアプリケーションに電力を供給し、バッテリを充電する方法です。 そのため、電力を供給するための物理的なコネクタとケーブルは不要になります。これは、この技術の多くの利点のうちの1つです。

ワイヤレス充電を使う理由

有線ソリューションと比べ、ワイヤレス充電には多くの利点があります。 上述のように、ワイヤレス充電は電力を供給するための物理的なコネクタとケーブルを不要にします。ワイヤレス充電ではちり、水などの侵入点を少なくできるため、厳しい環境での信頼性も向上します。 ワイヤレス充電のその他の利点として、安全性の向上、デバイスごとに異なるプラグが不要、複数のデバイスを一度に充電可能、公共の場所で簡単に充電可能などが挙げられます。

BSZ0909ND OptiMOS™ハーフブリッジ

ワイヤレス電力供給およびドライブ向けに最適化されたInfineonのソリューション

BSZ0909NDの画像

BSZ0909NDは、設計者が効率を損なうことなくレイアウトを簡素化し、スペースを大幅に節約することを目標とする、ワイヤレス充電またはドライブ(ドローンやマルチコプターなど)アーキテクチャに完全に適合します。

PQFN 3x3パッケージと組み合わせたOptiMOS™技術は、スペースが重要な要件であるDC/DCアプリケーション向けに最適化されたソリューションを提供します。

さらに、高速スイッチングに関しては、BSZ0909NDは業界トップの製品です。 本製品は、性能指数であるゲート電荷 x RDS(on)(Qg*RDS(on))を最適化しており、6.78MHzにおけるスイッチング損失と導電損失の低減を達成しています。

特長 利点 アプリケーション
  • 超低Qg
  • 外形3.0 x 3.0mm2
    の小型パッケージ
  • 露出パッド
  • 論理レベル:定格4.5V
  • RoHS 6/6対応(完全鉛フリー)
  • 低いスイッチング損失
  • 高いスイッチング
    周波数で動作可能
  • 最小限の寄生抵抗
  • 低い動作温度
  • 低いゲートドライブ損失
  • RoHS 6/6鉛フリー製品
  • ワイヤレス充電
  • ドライブ(例:
    マルチコプター)
商品名 パッケージ RDS(on)最大
@VGS= 4.5V
(mΩ)
Qg
@VGS= 4.5V
(nC)
Rth(ja)
(°C/W)
BSZ0909ND WISON-8 25.0 1.8 65.0
BSZ0909NDのアイコン

IR MOSFET™ - IRL60HS118およびIRL80HS120

ワイヤレス電力供給およびドライブ向けに最適化されたInfineonのソリューション

IR MOSFETの画像

InfineonのIR MOSFET™ IRL60HS118およびIRL80HS120 - ロジックレベルのパワーMOSFET - は、ワイヤレス充電アプリケーションに最適です。 PQFN 2 x 2パッケージは、高速スイッチングや、フォームファクタが重要なアプリケーションには特に適しており、高い電力密度、効率向上、大きな容積削減を達成できます。

ゲート電荷Qgが低いため、伝導損失を犠牲にすることなくスイッチング損失を低減することができます。 ゲート電荷が低くても、論理レベルの積により、他の製品よりも低いRDS(on)が実現されます。 FoM(Figures of Merit)の改善により、高いスイッチング周波数での動作が可能です。 さらに、ロジックレベル駆動によりゲートの閾値電圧VGS(th)が低くなるため、このMOSFETは5Vで、マイクロコントローラから直接駆動できます。

特長 利点 アプリケーション
  • 最低のFOM [RDS(on) x Qg/gd]
  • Qg、COSS、QRR
    の最適化によ
    る高速なスイッチング
  • ロジックレベルの互換性
  • 小型のPQFN 2 x 2 mm
    パッケージ
  • 最小のパッケージフットプリント
  • より高い電力密度設計
  • より高いスイッチング周波数
  • 5V電源が利用可能な
    場所で部品点数を削減
  • マイクロコントローラから直接駆動
    (低速スイッチング)
  • システムコスト削減
  • ワイヤレス充電
  • DC/DC
    コンバータ
  • アダプタ
パッケージ 製品 電圧クラス
[V]
4.5VGSにおけるRDS(on)の最大値
[MΩ]
4.5VGSにおけるQgの標準値
[nC]
FOMg
PQFN
2 x 2
IRL80HS120 60 24 5.3 97,0
IRL60HS118 80 42 4.7 150,4

共振AirFuel(A4WP)

通常はワイヤレス充電のための電力供給に使う共振AirFuel(A4WP)規格は、6.78MHzという相対的に高い周波数を使う磁界共振の原理に従っています。 MHzのスイッチングを実装するため、InfineonはクラスD共振インバータ設計向けに高性能30VデュアルMOSFET(BSZ0909)をリリースしました。

  誘導シングルコイル 誘導マルチコイル 磁界共振
標準 Qiまたは誘導AirFuel(PMA)100~300kHz Qiまたは誘導AirFuel(PMA)100~300kHz 共振AirFuel(A4WP)6.78MHz
レシーバアプリケーションの位置決め 正確な位置決め より柔軟な位置決め(通常10mm未満の垂直自由度) 自由な位置決め(通常50mm以下の垂直自由度)
充電するデバイスの数 1つのデバイスのみを充電 複数のデバイスを充電 複数のデバイスを充電
Rx-Tx通信 インバンド通信 Bluetooth Low Energy通信

高性能30VデュアルMOSFET以外に、InfineonはクラスDおよびクラスE共振設計向けに多くの製品を提供しています。

品番 電圧 パッケージ 説明 トポロジ
IRLHS6376TRPbF 30V 2x2 PQFNデュアル IR MOSFET™ クラスD
BSZ0909ND 30V 3.3 x3.3 PQFNデュアル NチャンネルパワーMOSFET クラスD
BSZ0506NS 30V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスD
BSZ065N03LS 30V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスD
BSZ300N15NS5 150V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスE
BSZ900N15NS3 150V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスE
BSZ900N20NS3 200V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスE
BSZ22DN20NS3 200V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスE
BSZ42DN25NS3 250V 3.3x3.3 PQFN NチャンネルパワーMOSFET クラスE
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