Infineon sẵn sàng cho tăng trưởng mạnh mẽ của dòng xe ô tô điện lai hạng nhẹ

Theo Infineon Technologies AG - công ty quốc tế về giải pháp bán dẫn, sẽ có một sự tăng trưởng đáng kể trong việc sử dụng hệ thống 48V cho dòng ô tô điện hạng nhẹ trong những năm tới. Infineon hiện đang đang mở rộng danh mục các thiết bị công suất phù hợp với xu hướng này. Nhà sản xuất chip của Đức đã giới thiệu những gói thiết bị mới dành cho MOSFETs 80V và 100V có công nghệ OptiMOS™ 5 để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của những ứng dụng 48V. Trước dự báo về sự gia tăng nhu cầu, Infineon đã thiết lập quy trình sản xuất mới chuyên sản xuất chip trên dây chuyền dành cho tấm nền mỏng 300mm của họ ở Dresden, Đức.

OptiMOS-5_80V-100V_TOLG_Package.

OptiMOS_80V-100V_SSO8_Package.

“Trong thập kỷ này, chúng ta sẽ tiến đến thời điểm mà đa số các ô tô được sản xuất mới trên toàn thế giới đều sẽ có cơ cấu truyền động chạy điện một phần hoặc toàn bộ” Stephan Zizala, Phó Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc Bộ phận Ô tô công suất cao của Infineon nói. “Theo nghiên cứu thị trường, sản lượng dòng sản phẩm có nguồn điện 48V và bộ truyền động loại nhẹ nhiều khả năng sẽ tăng hơn 10 lần từ năm 2020 đến 2030. Ngoài danh mục các hệ thống điện áp cao của chúng tôi trong các bộ truyền động pin điện cũng như các thiết bị lai đầy đủ và lai cắm điện (plug-in), chúng tôi cũng tăng cường sản phẩm dành cho các hệ thống 48V với các thiết bị mới và mở rộng khả năng cung cấp.”

Infineon cung cấp nhiều loại MOSFETs 80V và 100V ở công nghệ OptiMOS 5 với các điện trở rất thấp, trạng thái mở, có khả năng mở rộng tối thiểu là 1,2mΩ. Với các ứng dụng cốt lõi của xe loại nhẹ, ví dụ như máy phát điện khởi động, công tắc pin và bộ chuyển đổi DC-DC, những trường hợp cần có mật độ công suất cao, Infineon đang mở rộng các gói TOLx của mình dựa trên sản phẩm TOLL đã được xác lập (TO-Leadless, 10mmx12mm) dành cho PCB chất nền đồng tiêu chuẩn và dòng điện lên đến 300A.

Ngoài ra, dòng sản phẩm bao gồm gói TOLG (TO Leads Gulling Design – TO chì thiết kế cánh chim) có điện thế giống với chất nền kim loại cách điện (Insulated Metal Substrates - IMS) có lõi nhôm. Vì hệ số giãn nở nhiệt của đồng và nhôm khác nhau, việc sử dụng bảng IMS chịu ứng suất cơ-nhiệt cao dẫn đến ứng suất tăng trong những liên kết hàn giữa gói và PCB. Nhằm giảm nhẹ ứng suất này, gói TOLG có kèm theo chân cánh chim.

Ở bước tiếp theo, Infineon sẽ mở rộng dòng TOLx với một sản phẩm thứ ba độc đáo trên thị trường: Loại TOLT (TO Leads Top-Side Cooling). Sản phẩm này cho phép tản nhiệt qua việc làm mát mặt trên thông qua mặt trên của gói thiết bị chứ không thông qua PCB. Việc này cho phép tăng công suất hơn 20% và giảm bớt nỗ lực làm mát cần thiết trên bảng. Việc sản xuất hàng loạt sản phẩm TOLT được lên kế hoạch bắt đầu từ năm 2021.

OptiMOS-5_80V-100V_S3O8_Package.

Bên cạnh dòng TOLx, Infineon cũng nghiên cứu mở rộng danh mục các gói sản phẩm, thiết bị phụ trợ tốn ít năng lượng hơn như quạt và bơm, để dần chuyển sang nguồn 48V. Có những phiên bản hoàn toàn mới trong gói S3O8 nhỏ (3,3mmx3,3mm) dành cho dòng điện thấp hơn, lên đến 40A. Chúng bổ sung tính năng cho các sản phẩm với gói SSO8 lớn hơn một chút (5mmx6mm) có dòng điện lên đến 100A mà mới đây đã được thêm vào danh mục sản phẩm.

Sử dụng các bộ truyền động loại nhẹ dựa trên nguồn 48V là phương án nhanh và tiết kiệm chi phí để các nhà sản xuất ô tô đạt được mức phát thải CO₂ thấp hơn cho xe.. Ngoài ra, chúng còn cho phép năng lượng hồi phục cao hơn so với hệ thống 12 V và sử dụng năng lượng đạt được để hỗ trợ về điện cho động cơ đốt trong. Hơn nữa, nguồn 48V cung cấp lợi thế về hiệu năng và hiệu quả đối với những tính năng an toàn và tiện nghi có tải dòng điện cao, như hệ kiểm soát tính ổn định hoặc bộ nén của máy lạnh. Tùy thuộc vào cấu hình của hệ thống dẫn động và số lượng đơn vị phụ trợ, một chiếc xe lai nhẹ có thể giảm phát thải CO₂ lên đến 15% so với động cơ đốt trong thuần túy.

Các sản phẩm loại TOLL, TOLG, SSO8 và S3O8 hiện đã có sẵn. Việc sản xuất hàng loạt sản phẩm TOLT được lên kế hoạch bắt đầu từ năm 2021. Thông tin tham khảo thêm có tại www.infineon.com/automotivemosfet