Nexperia的LFPAK88不使用內(nèi)部焊線，減小了源極引腳長度，從而最大程度地減少在開關(guān)過程中產(chǎn)生的寄生源極電感，以此提高效率。 無引腳(QFN)封裝或開爾文源極連接等備選方案也具有類似的優(yōu)點，但它們也存在很大的缺陷，這就使得“提高效率的捷徑”LFPAK88成為我們的首選。

讓MOSFET效率得以提高的另一個因素是寄生源極電感。 它是每個開關(guān)事件的過程中，在源極引腳和焊線中產(chǎn)生的電感。 根據(jù)我們的經(jīng)驗，每1毫米的源極路徑產(chǎn)生1 nH的源極電感。 因此，通過最大程度地減小電感，我們能夠提高開關(guān)效率。

寄生源電容 – 消除/最小化LFPAK88中的促成因素

在早期的有引腳封裝中，例如I2PAK (SOT226)和D2PAK (SOT404)，由于源極引腳較長，而且使用了內(nèi)部焊線，因而源極電感增加。 但是，通過使用銅夾取代內(nèi)部焊線，最大程度地減小源極引腳長度，LFPAK88顯著減小了源極電感。 在達到這個目標的同時，并未影響溫度周期變化和焊接可靠性，而這正是引腳(QFN)封裝或開爾文源極連接等備選方案的缺陷。

I2PAK、D2PAK 和 LFPAK88 的源極電感比較

有快速的解決方法嗎？

如果我們希望最大程度地減小源極電感，為什么不除去外部引腳呢？ QFN類型封裝采用了這種方法，使用封裝下方的連接直接連接到PCB上。 這樣可以降低寄生源極電感，但也會帶來一系列其他問題，例如焊接、焊接檢測、應(yīng)用溫度周期變化（板級可靠性），而LFPAK的短外部鷗翼式引腳可以解決這些問題。 此外，有些QFN封裝還除去了引腳以減小電感，但內(nèi)部焊線又增加了電感。

QFN、D2PAK 和 LFPAK88 的功能比較

第四個引腳可以真正加快解決問題嗎？

最近出現(xiàn)的消除寄生源極電感效應(yīng)的另一個概念是采用開爾文源極連接。 這種技術(shù)為通常的3引腳配置添加第4個引腳，目的是將電源路徑與驅(qū)動信號路徑相隔離。 當然，它通常與快速開關(guān)、高電壓、高電流器件（例如Silicon Carbide）聯(lián)系在一起，采用傳統(tǒng)的有引腳封裝，提供高功率(> 1 kW) SMPS，需要克服更大的源極電感(10-20 nH)。

雖然源極電感仍然存在，但開爾文源極引腳斷開了柵極引腳的反饋回路，從而消除了源極電感的負面效應(yīng)。 但最好結(jié)果還是更高的電壓(> 500 V)和高電流。

標準和 4 引腳設(shè)置的驅(qū)動方案比較

Nexperia研究了添加開爾文連接的利弊。 添加第4個引腳顯然是有利的，但LFPAK88在較低的電壓 (≤ 100 V)下工作，源極電感非常低，最終優(yōu)勢微乎其微。 當然，這還沒有充分考慮對更復(fù)雜驅(qū)動電路、減小最大電流能力的需求。

40 V 溝槽 9 技術(shù)的仿真優(yōu)勢

LFPAK提供比傳感封裝更多的優(yōu)點

LFPAK88具有較短的外部引腳，并且采用銅夾，從而實現(xiàn)了最小的寄生源極電感，與無引腳QFN封裝相比，它還保持了溫度周期變化和焊接可靠性。 開爾文源極引腳專用于驅(qū)動傳統(tǒng)的汽車電機和泵，而這些應(yīng)用采用小于或等于100 V的MOSFET, 在LFPAK88封裝內(nèi)部添加開爾文源極引腳，并不能帶來明顯的優(yōu)勢。 雖然QFN封裝和開爾文源極連接等備選方案能夠降低寄生源電壓，但其缺陷意味著它們無法提供與LFPAK88相同的整體優(yōu)勢，這就使得“提高效率的捷徑”LFPAK成為我們的首選。