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主板供电电路新星DirectFET MOSFET

2009-12-14许俊华《微型计算机》2009年11月下

DirectFET MOSFET性能实测

后让我们通过实际测试来看看DirectFET MOSFET的性能。如表所示,在拉载70A的输出电流下,采用DirectFET MOSFET的处理器供电电路转换效率可以达到85.83%,而一般电源方案的效率基本都在80%左右。

 表1:电源效率测试

 电流

 10A

 20A

 30A

 40A

 50A

 60A

 70A

 效率(%)

 81.51%

 88.32%

 89.51%

 89.09%

 88.30%

 86.99%

 85.83%

 输入电压

 11.96

 11.89

 11.81

 11.73

 11.64

 11.55

 11.45

 输出电压

 1.396

 1.378

 1.359

 1.34

 1.32

 1.3

 1.288

 输入电流

 1.43

 2.62

 3.85

 5.12

 6.41

 7.75

 9.16

 输出电流

 9.986

 19.966

 29.949

 39.93

 49.91

 59.901

 69.895

 输入功率

 17.1028

 31.1518

 45.4685

 60.0576

 74.6124

 89.5125

 104.882

 输出功率

 13.940456

 27.5131

 40.7007

 53.5062

 65.8812

 77.8713

 90.0248

 表2:MOSFET温度对比测试

 

 DirectFET

 TO 252 MOSFET

 温差(%)

 上桥MOSFET

 46.6℃

 56.3℃

 20.82%

 下桥MOSFET

 49.1℃

 59.9℃

 20.98%

注:未加MOSFET散热片,测量MOSFET表面温度。

温度测试方面,我们采用配备DirectFET MOSFET的映泰I55主板与搭配TO 252的普通P55主板进行对比测试。测试前我们取下了MOSFET上的散热片,在系统满载运行半小时左右,测量上桥MOSFET与下桥MOSFET的温度。对比可以看出,二者表面温度有近21%的差距,DirectFET MOSFET的散热设计显然更有效。

总结

DirectFET MOSFET无疑具有出众的性能表现,但同时也有一些缺点,这些主要还是体现在设计上。首先,封装小且无引脚,各焊盘之间的距离非常小,如果在生产过程中,有出现偏位的情况,很有可能就会导致错接而烧坏MOSFET,有可能会进一步烧坏CPU和P55芯片,因此,对制程要求更高。同时,由于厚度限制,如果MOSFET加散热片,那附近就不能摆放稍微厚一点的零件例如电阻电容,更别说是芯片,而这些必须分散地放在背面,给生产带来麻烦。而焊盘小的情况也给布线带来一定的困难,因为和PCB接触的面积有限,像IRF6709的栅极和漏极之间甚至无法打过流的孔位。所以在大电流的情况下,如何解决大电流的传输途径也是工程师们要考虑的问题。后,较高的成本决定了这种MOSFET只会出现在高端定位的主板产品上,如第一款采用DirectFET MOSFET的消费级主板是映泰P55主板中的高端产品TPOWER i55。

总的来说,DirectFET量子芯封装是MOSFET封装的一种里程碑式创新,它在多项性能上有了一个大幅度的提高,国际整流器公司现在也已经授权其它的半导体公司使用此封装,而这种封装可以应用在各种集成度的PCB上,相信陆续会在更多的主板上见到DirectFET量子芯 MOSFET。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2009.12.14 22:18
    1楼

    FET,场效应晶体管;MOSFET,金属氧化物半导体场效应晶体管。

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