MOSFET de bajo RDS(on) optimizan la eficiencia energética automotriz

STMicroelectronics ha lanzado una nueva serie de MOSFET de canal N con bajo RDS(on), basados en su tecnología Smart STripFET F8, diseñados para mejorar la eficiencia de conducción y el comportamiento térmico en aplicaciones automotrices con restricciones de espacio, como unidades de distribución de potencia y sistemas de gestión de baterías.

Eficiencia de conducción en sistemas automotrices de alta corriente
El primer dispositivo de la serie, STL059N4S8AG, está especificado para operación a 40V, con una corriente continua de 420A y un RDS(on) típico de 0,59 mΩ. Estas características responden directamente a las limitaciones de eficiencia en trayectorias de alta corriente, donde las pérdidas por conducción (I²R) afectan de forma significativa el rendimiento a nivel de sistema. Una menor resistencia en conducción reduce la disipación de potencia tanto en condiciones estacionarias como en transitorios de carga, lo que resulta crítico en aplicaciones como la distribución de potencia automotriz y los subsistemas de tren motriz electrificado.

El dispositivo se presenta en un encapsulado PowerFLAT 5x6, que permite reducir la superficie de la PCB manteniendo una disipación térmica eficaz. Esto se logra mediante una baja resistencia térmica y una distribución optimizada del calor, permitiendo operar hasta una temperatura máxima de unión de 175 °C. El encapsulado también incorpora flancos humectables que facilitan la inspección óptica automatizada (AOI) en líneas de ensamblaje automotriz, y el dispositivo cumple con la calificación AEC-Q101.

Tecnología Smart STripFET F8 y optimización del silicio
La tecnología Smart STripFET F8 se basa en la arquitectura trench STripFET, introduciendo una estructura de compuerta modificada que mejora la conductividad del canal y la eficiencia del uso del silicio. Esto permite reducir el tamaño del chip para una determinada capacidad de corriente, contribuyendo tanto a la eficiencia de costes como a la integración en unidades de control electrónico compactas.

Esta tecnología está optimizada para aplicaciones donde la minimización de pérdidas por conducción es un requisito clave. En redes de distribución de potencia automotriz de alta corriente, estos MOSFET pueden combinarse con controladores de puerta STi²Fuse VIPower, que ofrecen funciones de protección programables como la desconexión ajustable ante fallos. Esta combinación permite proteger pistas de PCB, conectores y cableado frente a condiciones de fallo, reforzando la robustez del sistema.

Impacto en la gestión de baterías y la eficiencia del vehículo
En sistemas de gestión de baterías, los MOSFET se emplean en rutas de carga y descarga, circuitos de equilibrado de celdas y mecanismos de protección. La reducción del RDS(on) mejora la eficiencia tanto en los ciclos de carga como de descarga al disminuir las pérdidas resistivas, lo que a su vez reduce la carga térmica y mejora el aprovechamiento energético. A nivel de vehículo, esto contribuye a una entrega más eficiente de la energía almacenada hacia los sistemas eléctricos a bordo, favoreciendo una mayor autonomía en condiciones equivalentes de operación.

Hoja de ruta del producto y escalabilidad
El STL059N4S8AG ya se encuentra en producción con calificación automotriz. Están previstas variantes adicionales basadas en la misma plataforma Smart STripFET F8, incluyendo dispositivos con diferentes niveles de corriente y resistencia, como una versión de 350A con 0,75 mΩ de RDS(on) y otra de 780A con 0,35 mΩ. Esta gama permite escalar según los requisitos de corriente dentro del ecosistema de datos automotriz, desde nodos de potencia distribuidos hasta arquitecturas de batería centralizadas.

Editado por Evgeny Churilov, Medios Induportals-Adaptado por AI.

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