英飛凌智能高邊開關簡史

文章來源:英飛凌汽車電子生態圈
作者:CQQ,  任寶棟,李世銘


1993年,彼時,尚屬於西門子半導體事業部的英飛凌,面向市場推出了第一款保護型智能高邊開關PROFETTM(PROtected MosFET)。1999年,英飛凌從西門子獨立出來。到2017年,歷經數次疊代,最新一代PROFETTM+2 12V橫空出世。江山代有人才出,20多年過去了,英飛凌PROFETTM系列產品仍在市場上屹立不倒,獨領風騷。它們到底有哪些獨門秘籍呢?

1.      英飛凌第一代PROFETTM :開創江山,久經沙場的可靠老將

出生年份:1993年

額定電流範圍:1A-20A

個性特徵:上個世紀末的德國,英飛凌前身研發部的倆小哥每天駕車上班,看著車內數量龐大的各類開關,感覺真是占地方,有幾次開到半途車還莫名熄火,覺得非常不爽。於是2人一合計,夜以繼日地在實驗室搗鼓,開著測試小車跑了一圈又一圈,終於,一款新產品初具雛形。後來經過多個研發人員改良測試驗證,經典 PROFETTM 系列產品(保護型 FET)正式向市場推出。

這款產品集成了多種保護開關,具有不同級別的智能功能。雖然是誕生於上世紀的老古董,不過它所具有的保護和診斷功能絲毫不含糊。不論是過溫/過壓保護,負載突降保護,短路保護,反極性保護,ESD防護,還是在關斷狀態下的負載開路診斷,導通狀態下的負載開路檢測,負載電流輸出檢測,樣樣兼備。產品家族成員眾多,功能齊全,封裝多樣,能適應不同廠商的應用需求。

市場地位:該產品一出世便成了爆款,德國基因天生的高質量在多年市場驗證中一步步奠定其行業地位,為該系列產品進一步發展開創了大好江山。在初期,該系列產品就推出了12V產品,和24V產品,分別用於汽車,以及卡車和農用車。直至今日,仍然能在市場上見到眾多該家族成員的身影。

2.      英飛凌第二代PROFETTM+ :繼往開來的中生力量

出生年份:2010年

額定電流範圍:0.5A-11A

個性特徵:

PROFETTM+系列產品包含單通道和雙通道產品,導通電阻從 20 mΩ到 180 mΩ。相比第一代產品,它們具有最新的系統診斷和保護功能,業界最好的線性電流檢測誤差。為幫助客戶進一步提高系統設計的可靠性,英飛凌還率先引入了 10 萬次短路重複次數這一參數,比市場上同類產品提高了200倍,保證器件能夠承受更加惡劣的工作環境。

該系列產品有兩種帶散熱片的封裝形式:PG-DSO-8,和 PG-DSO-14,都可以兼容同一個 PCB 封裝。同時,還具有 100% 管腳和功能兼容性。這一功能極大地增強了硬體設計的靈活性,縮短電路板的設計時間。

市場地位:

該系列產品採用了英飛凌先進的SMART 6技術,已經過了市場10多年的驗證。事實上,從2010年該系列產品上市以來,單單其12V 產品PROFETTM+ 12V的出貨量就已超出10億片。

自推出以來,極高的短路魯棒性使該系列產品成為市場標杆。直至今日,江湖一直充滿著哥的傳說,無論是汽車應用,如照明,BCM,加熱系統等等,還是在卡車,汽車,工程農業用車,甚至在工業應用上,拆一拆(只要捨得),很可能見看到它小小的身影。

 

3.      英飛凌POWER PROFETTM:順勢而生的新產品

出生年份:2016年

額定電流範圍:20A-40A

個性特徵:

車輛中的繼電器與保險絲體積過於龐大,經常需要更換,且功能有限,這些大大限制了車輛電源架構。因此,在2016年,英飛凌推出了全新的超低阻抗高邊智能開關家族系列POWER PROFETTM

該系列產品的問世後,以單個器件就取代系統中的多個元件,如繼電器、保險絲、繼電器驅動器、纜線、連接器。這樣一來,汽車中就有了更多新的位置可供安裝器件,從而促進了新一代分散式電源架構的發展。

同時,該系列開關能源處理能力方面樹立了新標竿,單脈衝時可高達 3000mJ,重複脈衝時則為 550mJ。在大多應用中,這樣就不需要續流電流再循環路徑,從而降低系統成本。

此外,此開關保護功能非常出色,短路周期超過 100 萬個,符合 AEC-Q100 標準的 Grade A 等級。

市場地位:

該系列產品導通電阻最低可至 1.0 mTM,廣泛應用於大電流應用,高開關周期與高能源需求的應用。

 

4.   英飛凌 PROFETTM+ 2 12V家族產品: 氣勢磅礴,勢不可擋的後浪


出生年份:2017

額定電流範圍:0A-20A

個性特徵:相較於前代產品,該系列產品採用了英飛凌全新的製造技術SMART 7, 在儘可能小的空間內大幅提高了能源效率。SMART 7是英飛凌最新的300mm 薄晶圓製造技術,最高可使功耗降低55%,PCB尺寸縮小40%。同時,該系列產品集成的GND二極體使系統成本降低12%。

該產品具備最先進的診斷和保護特性,在市場上樹立了兩個標杆:最低的RDSON(1x2 mΩ),和最小的封裝尺寸(TSDSO-14 EP),其引腳間距僅為0.65 mm。

全系列都能滿足市場上最嚴苛的反極性保護要求,是市場上首款單晶片上載有 ReverSaveTM 的產品。

產品電流消耗更低、電流感測精度 (k ILIS)極其出色,還樹立了低電壓啟動標杆(可以在3.1 V低電壓下工作),且在不影響 EMC 的情況下有更快的開關/轉化速度。2019年,英飛凌研發帥哥們不甘寂寞,進一步優化了KILIS精度,更好地滿足了OEM廠商需求,使器件和負載檢測更精準。

下圖以PROFETTM+ 2 12V BTS7008-2EPA為例,形象的展示了優化後的KILIS精度。

此外,PROFETTM+2 12V 單通道和雙通道產品之間的引腳相互兼容,具有極大的設計靈活性,開發人員無需對開發板進行大調整,即可切換負載和器件。

讓我們再用一張表看看PROFETTM+2 12V與其它產品的參數對比:

市場地位:勢不可擋的後浪!
 最後,讓我們用一張圖看懂英飛凌歷代智能高邊開關PROFETTM 。


本文章來源於“英飛凌汽車電子生態圈”官方微信,英飛凌汽車電子生態圈對該內容擁有最終解釋權。如需轉載,請註明來源,英飛凌保留所有權利。
QR Code. (英飛凌汽車電子生態圈)官方微信公眾號

★博文內容均由個人提供,與平台無關,如有違法或侵權,請與網站管理員聯繫。

★文明上網,請理性發言。內容一周內被舉報5次,發文人進小黑屋喔~

評論