Infineon erweitert sein Angebot für Rechenzentrumsstromversorgungen um das OptiMOS-7-40-V-Portfolio. Die seriengefertigten Leistungs-MOSFETs sind für 40-Volt-Schaltstufen bestimmt, die Gleichspannungen mit hoher Geschwindigkeit wandeln. Sie berücksichtigen die zentralen Randbedingungen moderner KI-Server und Telekommunikationssysteme: knappe Leiterplattenfläche, Verlustleistung und anspruchsvolle Temperaturführung. Gleichzeitig schaffen die Bauelemente eine Brücke zwischen etablierten 48-Volt-Architekturen und künftigen 800-Volt-DC-Konzepten. Werden passende Topologien verwendet, lassen sich Schaltfrequenzen von über 1 MHz erzielen. Dies eröffnet Spielraum für kompaktere, effizientere und leistungsstarke Wandlerlösungen in Infrastruktur.
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40-Volt-Portfolio erweitert Optionen für hochfrequente Server-Stromversorgungen in Rechenzentren
Die Baureihe erweitert die Möglichkeiten bei der Auslegung von Intermediate Bus Convertern für digitale Infrastruktur. Sie ist für hochfrequente DC-DC-Wandlung konzipiert und arbeitet auf der Niederspannungsseite eines Hochvolt-Zwischenkreises. In einer 800-V-DC-Umgebung kann sie sekundäre Leistungsstufen unterstützen. Zugleich ist ihr Einsatz in den 48-V-IBC-Stufen heutiger Server möglich. Diese Architekturkompatibilität ermöglicht dem Entwickler eine abgestimmte Komponentenstrategie, reduziert Wechselwirkungen bei Plattformwechseln und erleichtert die Weiterverwendung von Erfahrung, Layoutwissen und Versorgungskonzepten über mehrere Produktzyklen hinweg.
Infineon erhöht durch Kennwertabstimmung die Effizienz kompakter Serverwandler deutlich
Für die Energieversorgung moderner KI-Server ist eine geringe Verlustleistung entscheidend, da Bauraum und Kühlkapazität begrenzt sind. Infineon adressiert diese Anforderungen beim OptiMOS-7-40-V-Portfolio durch die gemeinsame Optimierung von RDS(on), Qoss und Qg. Dadurch werden sowohl die im eingeschalteten Zustand auftretenden Widerstandsverluste als auch die beim Umschalten entstehenden Verluste verringert. Richard Kuncic sieht darin einen Vorteil für kompakte Wandlerdesigns, weil mehr Leistung pro Fläche umgesetzt werden kann und die thermische Beanspruchung sinkt.
OptiMOS 7 übertrifft Vorgänger bei Widerstand und Ladung klar
Mit dem IQE010N04LM7CGSC zeigt Infineon, dass die Optimierung eines 40-Volt-MOSFETs nicht über den Durchlasswiderstand erfolgt. Gegenüber dem OptiMOS-6-Vorgänger IQE013N04LM6CGSC verbessert der Source-Down-Typ bei 4,5 V Gate-Source-Spannung seinen maximalen RDS(on) um bis zu 33 Prozent. Zusätzlich fallen die Gütezahlen für die Ausgangsladung Qoss und die Gate-Ladung Qg jeweils um bis zu 35 Prozent niedriger aus. Die Kennwerte reduzieren statische und dynamische Verlustanteile. Dadurch werden kompakte, effiziente Zwischenkreiswandler für Server möglich.
Leistungs-MOSFETs ermöglichen GaN-Treiber-Unterstützung bei 175 Grad Sperrschichttemperatur zuverlässig dauerhaft
Mit einer vorgesehenen Gate-Ansteuerung von 5 V adressiert die Serie Anwendungen, in denen effiziente Niederspannungstreiber eingesetzt werden. Die Bauelemente passen zu Treiber-Ökosystemen mit Unterstützung für GaN und ermöglichen dadurch eine konsistente Auswahl der Ansteuerkomponenten. Ihre zulässige Sperrschichttemperatur von maximal 175 °C ist für Betriebsfälle mit erhöhten thermischen Anforderungen ausgelegt. Bei einer Konvertertopologie kann die Serie oberhalb von 1 MHz schalten. Voraussetzung bleiben optimiertes Layout, kontrollierte Schaltflanken und ein dimensioniertes Thermomanagement.
Zwei Source-Down-Modelle bieten identische maximale Widerstandswerte bei zehn Volt
Infineons Gehäuseangebot für die beiden 40-Volt-Typen IQE010N04LM7CG und IQE010N04LM7CGSC verbindet kompakte Abmessungen mit unterschiedlichen Möglichkeiten zur thermischen Anbindung. Das verwendete PQFN-Gehäuse besitzt eine Fläche von 3,3 mm mal 3,3 mm. Ein zentraler Gate-Anschluss und die Source-Down-Ausführung kennzeichnen den internen und äußeren Aufbau. Die Komponenten sind sowohl als overmoldete Versionen als auch in doppelseitig kühlbarer Ausführung verfügbar. Bei einer Gate-Source-Spannung von 10 V erreichen sie jeweils einen maximalen Durchlasswiderstand von 1,0 m?.
Drain-Down-Varianten schaffen Optionen für leistungsdichte DC-DC-Wandlerstufen künftig
Mit maximal 0,65 m? bietet der ISCH65N04LM7SC den niedrigsten Durchlasswiderstand innerhalb dieser ergänzenden Drain-Down-Gruppe. Der ISCH69N04LM7SC erreicht 0,69 m?, während für den ISC011N04LM7SC 1,1 m? spezifiziert sind; sämtliche Werte gelten bei 10 V Gate-Source-Spannung. Alle drei MOSFETs basieren auf einem 5 mm × 6 mm großen, doppelseitig kühlbaren PQFN-Gehäuse. Die gemeinsame Gehäuseplattform vereinfacht Variantenentscheidungen und gibt dem Entwickler Flexibilität bei Verlustverteilung, thermischer Auslegung, Layoutgestaltung sowie Strompfadoptimierung. Das ist für leistungsdichte Wandler besonders vorteilhaft.
Serienproduktion des OptiMOS-7-40-V-Portfolios ergänzt detaillierte technische Anwendungsdokumentation für IBC-Entwickler
Mit der Serienverfügbarkeit des OptiMOS 7 40 V erweitert Infineon sein Angebot für verlustarme Wandlungsstufen. Eine begleitende Application Note zeigt anhand von Anwendungsbeispielen, welche Eigenschaften bei der Integration der MOSFETs zu beachten sind. Ergänzende Leistungsvergleiche liefern eine Grundlage für die Bewertung. Entwickler können die Daten verwenden, um IBC-Topologien zu bestimmen sowie Kühlung und Schaltfrequenz aufeinander abzustimmen. Dadurch wird erkennbar, unter welchen Betriebsbedingungen die Bauelemente Vorteile bei Effizienz und Leistungsdichte ausspielen.
Mit der Serienproduktion des OptiMOS-7-40-Volt-Portfolios stellt Infineon eine Lösung für kompakte Leistungswandler bereit. Die MOSFETs vereinen niedrige Widerstandsverluste mit reduziertem Schaltaufwand und eignen sich daher für anspruchsvolle Gleichspannungswandlungen. Ihr Gehäuseangebot berücksichtigt unterschiedliche Anforderungen an Leiterplattenfläche und thermische Anbindung. Dies ermöglicht eine gezielte Optimierung von Wirkungsgrad, Kühlung und Leistungsdichte. Weil die Komponenten sowohl 48-Volt-Systeme als auch künftige 800-Volt-DC-Architekturen adressieren, können Entwickler ihre Versorgungskonzepte schrittweise weiterentwickeln, wodurch sich die Energieversorgung insgesamt verbessert.
