Für die Stromversorgung von KI-Rechnern, Datacentern und Netzwerktechnik produziert Infineon OptiMOS 7 40 V in Serie. Das Portfolio umfasst schaltoptimierte Leistungs-MOSFETs, die auf hochfrequente Gleichspannungswandler ausgelegt sind. Im Mittelpunkt stehen Anforderungen wie geringe Baugröße, reduzierte Verlustleistung und eine beherrschbare thermische Anbindung. Die 40-Volt-Transistoren lassen sich sowohl in gegenwärtigen 48-Volt-Architekturen als auch in sekundären Wandlerstufen kommender 800-Volt-DC-Verteilungen verwenden. Abhängig von der Topologie ermöglichen sie Taktfrequenzen jenseits von 1 MHz und unterstützen effizientere Hochleistungsversorgungen.
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Neue MOSFETs für heutige und künftige IBC-Architekturen konzipiert
OptiMOS 7 40 V ist für Wandlungsstufen entwickelt, in denen hohe Frequenzen und eine effiziente Energieübertragung auf der Niederspannungsseite gefordert sind. Typische Einsatzorte sind sekundärseitige Intermediate Bus Converter hinter einem Hochvolt-Zwischenkreis. Das Portfolio kann in 800-V-DC-Konzepten künftige Umsetzstufen realisieren und zugleich 48-V-IBCs heutiger Serverversorgungen ergänzen. Diese breite Einsetzbarkeit erleichtert dem Entwickler die Auswahl geeigneter Halbleiter, wenn Plattformen modernisiert, Leistungsanforderungen erhöht oder Versorgungsspannungen langfristig angepasst werden sollen im Betrieb zuverlässig bleiben.
Infineon optimiert OptiMOS 7 für verlustarme Hochfrequenzwandler in Servern
Bei der Entwicklung des OptiMOS 7 40 V hat Infineon nicht allein den Durchlasswiderstand betrachtet. Auch Ausgangsladung und Gate-Ladung sind gezielt auf den vorgesehenen Einsatz in schnell schaltenden Leistungswandlern abgestimmt. Die Kombination der Werte senkt sowohl ohmsche Verluste als auch Schaltverluste und unterstützt damit einen effizienten Betrieb. Nach Angaben von Richard Kuncic lässt sich dadurch auf der knappen Fläche eines KI-Servers mehr Umwandlungsleistung unterbringen, ohne die thermische Belastung im gleichen Maß zu erhöhen.
OptiMOS 7 erreicht niedrigere Widerstands- und Ladeverluste im Vergleich
Die Kenndaten des Source-Down-Bauelements IQE010N04LM7CGSC zeigen, wie Infineon die Schalteigenschaften seiner 40-Volt-MOSFETs gegenüber der Vorgängergeneration verbessert. Verglichen mit dem OptiMOS-6-Modell IQE013N04LM6CGSC fällt der maximale RDS(on) bei 4,5 V Gate-Source-Spannung um bis zu 33 Prozent geringer aus. Reduziert werden auch die Gütezahlen von Ausgangsladung Qoss und Gate-Ladung Qg jeweils um maximal 35 Prozent. Niedrigere Ladungswerte unterstützen Schaltzeiten und begrenzen Umladevorgänge. Zusammen mit den geringeren Leitungsverlusten schafft dies Voraussetzungen für leistungsdichte, hochfrequente DC-DC-Stufen.
OptiMOS 7 kombiniert 5-Volt-Ansteuerung mit 175-Grad-Sperrschichtfestigkeit für hochfrequente Server-Stromversorgungen
Für die Ansteuerung benötigen die MOSFETs lediglich 5 V am Gate, was ihre Integration in vorhandene moderne Treiberplattformen unterstützt. Besonders relevant ist die Nutzbarkeit mit Treiber-Ökosystemen, die für GaN-Komponenten entwickelt oder freigegeben sind. Die hohe maximale Sperrschichttemperatur von 175 °C schafft Reserven für anspruchsvolle Kühlbedingungen und hohe Verlustdichten. Werden geeignete Wandlerstrukturen verwendet, kann das Portfolio mit Schaltfrequenzen jenseits von 1 MHz arbeiten und kompakte magnetische Bauelemente deutlich begünstigen im Betrieb.
IQE010N04LM7CG erreicht maximal 1,0 Milliohm RDS(on) bei zehn Volt
Für Anwendungen mit hoher Packungsdichte bietet Infineon seine 40-Volt-MOSFETs in zwei thermisch unterschiedlichen Gehäuseausführungen an. Die Artikel IQE010N04LM7CG und IQE010N04LM7CGSC besitzen ein PQFN-Format von 3,3 mm mal 3,3 mm. Ihr Gate befindet sich zentral im Gehäuse, während der Source-Anschluss auf der Unterseite angeordnet ist. Diese Konstruktion kann die Leiterplattenführung vereinfachen und parasitäre Effekte begrenzen. Verfügbar sind Overmold-Ausführungen sowie Versionen mit doppelseitiger Kühlung. Bei 10 V Gate-Source-Spannung erreichen sie maximal 1,0 m?.
Drei neue MOSFETs bieten Widerstände ab 0,65 Milliohm
Für die Drain-Down-Variante des OptiMOS-7-Portfolios stehen die Artikel ISCH65N04LM7SC, ISCH69N04LM7SC und ISC011N04LM7SC bereit. Sie kombinieren ein PQFN-Format von 5 mm × 6 mm mit einer Kühlmöglichkeit auf beiden Seiten des Gehäuses. Bei 10 V zwischen Gate und Source betragen die garantierten maximalen RDS(on)-Werte 0,65 m?, 0,69 m? und 1,1 m?. Diese Auswahl erleichtert es dem Entwickler, den Kompromiss zwischen Leitverlust, Kühlaufwand, Leiterplattenfläche und Anschlusskonzept für seine Anwendung sinnvoll festzulegen und dauerhaft zu optimieren.
Serienreife OptiMOS-7-40-V-MOSFETs unterstützen Bewertung konkreter Stromversorgungsdesigns durch Entwickler gezielt
Mit dem OptiMOS 7 40 V stellt Infineon ein seriengefertigtes MOSFET-Portfolio für hochfrequente DC-DC-Wandler bereit. Die Komponenten sind verfügbar; ergänzend dokumentiert eine Application Note ihre Anwendung in praxisnahen Konfigurationen. Detaillierte Leistungsvergleiche helfen Entwicklern, die Bauelemente gegenüber alternativen Lösungen zu bewerten. Dabei lassen sich geeignete IBC-Topologien, Wärmeabfuhrmaßnahmen und Frequenzbereiche berücksichtigen. Die Dokumentation schafft eine belastbare Entscheidungsbasis für die Dimensionierung von Stromversorgungen für reale Betriebsbedingungen in Servern, Rechenzentren und vergleichbarer leistungsintensiver Infrastruktur.
Die 40-Volt-MOSFETs der OptiMOS-7-Generation verbinden einen niedrigen RDS(on) mit günstigen Ladungskennwerten. Dadurch werden Leitungs- und Schaltverluste in hochfrequenten Gleichspannungswandlern reduziert. Infineon ergänzt die elektrische Optimierung durch kompakte Gehäuse, die je nach Variante eine einseitige oder doppelseitige Wärmeabfuhr unterstützen. Diese Eigenschaften sind für leistungsstarke Server und Rechenzentren relevant, deren Stromversorgungen wenig Raum bieten. Die Bauelemente lassen sich sowohl in 48-Volt-Architekturen als auch in sekundärseitigen Stufen von 800-Volt-DC-Systemen nutzen und erleichtern die Weiterentwicklung.
