技术干货丨使用瑞萨REXFET MOSFET降低RDS（on）

发布时间：2025-12-31 17:01
作者：AMEYA360
来源：瑞萨
阅读量：686

　　用于大电流应用的MOSFET的核心技术挑战在于，在保持优异开关性能的同时，实现低导通电阻。随着现代电源采用基于PWM的系统和更高的开关频率，最大限度地减少导通损耗和开关损耗变得至关重要。

　　为应对这一挑战，瑞萨电子的REXFET-1工艺采用分离栅结构，并在此前专注于P柱实现的ANM1/ANM2超结技术基础上进一步提升，以实现：

　　• RON指数改善至0.24(与前几代的0.36相比)

　　• 超低导通电阻，可降低导通损耗并降低散热

　　• 以小型封装实现高功率密度

　　• 降低栅极电荷(QG)和栅极电容，优化开关特性

　　结合多线键合(multi-wire)和夹片键合(clip bonding)等先进封装技术，REXFET-1器件在实现低导通电阻和高速开关的同时，满足严格的汽车可靠性标准。

　　此外，我们采用融合多年经验的坚固设计，确保产品具有高度可靠性和耐用性，使设计人员能够放心使用。我们专门为电池管理系统(BMS)和电机应用设计了80V至150V的REXFET-1系列产品。

技术干货丨使用瑞萨REXFET MOSFET降低RDS（on）

瑞萨电子MOSFET技术的发展

　　REXFET-1平台的开发是瑞萨电子在推进功率MOSFET技术方面悠久历史的一部分。从1979年日立推出首款垂直型MOSFET开始，瑞萨电子始终引领行业创新，包括在2003年推出首款用于英特尔芯片组的DrMOS。在接下来的几十年中，超结技术、用于智能手机的倒装芯片封装以及铜夹结构等创新进一步提升了效率和功率密度。

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瑞萨电子功率MOSFET的发展历程

　　REXFET-1系统级性能

　　BLDC电机控制在工业和汽车应用中都非常普遍。为了验证REXFET-1在实际应用中的性能，瑞萨电子在BLDC电机驱动系统中评估了采用TOLL封装的100V和150V产品。我们还将REXFET-1 100V RBA300N10EANS-3UA02(工规版RBE015N10R1SZQ4)和150V RBA190N15YANS-3UA04(工规版RBE039N15R1SZQ4)的性能与市场上的主要器件进行了性能对比。

　　REXFET-1与竞品器件在最高60A条件下进行了测试，并比较了平均结温。在10kHz和20kHz开关频率下，结温结果保持与最佳竞品器件相当的水平。

　　REXFET-1器件在相同系统条件下表现出较低的电压振荡和尖峰。在电机控制应用中，较高的振荡和电压尖峰可能导致系统可靠性问题，并产生较高的电磁干扰(EMI)。REXFET-1器件始终表现出具有竞争力的效率、热稳定性和抗EMI能力。

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100V REXFET-1导通波形比较

　　我们丰富的REXFET-1产品组合代表了功率MOSFET技术的重大进步。凭借分离栅晶圆工艺和先进的封装技术，REXFET-1器件能够实现：

　　•与前几代沟槽工艺相比，RSP降低30%

　　•卓越的导通损耗与开关损耗平衡

　　•丰富的封装选项(3x3、5x6、TOLL、TOLG、TOLT)，以满足多样化的系统需求。

　　这些创新使设计人员能够在电机驱动、BMS以及其他要求苛刻的应用中实现更高的效率、更大的功率密度和更高的系统可靠性。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　为什么电动出行需要更出色的仪表盘　　电动滑板车、电动摩托车以及紧凑型城市电动车的驾驶者每天都穿梭在拥挤的城市交通中，行程短、启停频繁，因此在做出快速决策时高度依赖仪表盘。他们需要在小尺寸的显示屏上即时查看续航里程、电池健康状态以及各类警告，这些显示屏还经常暴露在强烈阳光和各种天气下。与此同时，OEM厂商必须在严格控制成本、功耗和空间布局的前提下，还能为骑行者和车队运营方提供连接与通信功能。　　　　现代电动出行仪表盘，骑行者真正期待什么?　　无论是个人骑行者还是配送人员都希望他们的“数字仪表盘”更像一部简化版智能手机，而不是传统的机械仪表。　　清晰显示续航与电量状态：紧凑型薄膜晶体管(TFT)显示屏需要一目了然地显示车速、电池电量以及预估剩余续航里程，并在白天强光和夜间骑行条件下都具备良好的可读性。　　充电与电池健康可视化：通过简洁的图标界面显示充电状态、故障信息和维护提示，有助于建立用户信任，尤其是在共享或频繁更换使用者的车队车辆场景中更为重要。　　轻量级连接能力：支持Bluetooth®和Wi-Fi®，实现手机配对、应用集成以及基础导航功能，正逐渐成为标配，即便是在入门级电动滑板车和电动自行车上也日益普及。　　基于TFT的数字仪表盘可完全满足这些需求，因为同一硬件平台仅需通过软件调整和界面设计变化，即可扩展应用于多种车辆类型。　　面向日常电动滑板车的高性价比TFT仪表盘　　对于通勤电动滑板车、配送滑板车、电动自行车以及小型货运三轮车而言，成本与能效几乎决定了每一项设计选择。我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘解决方案采用以MCU为核心的架构，在保持电子系统紧凑设计的同时，仍可提供现代化的用户体验。　　在典型的电动出行应用中，具备图形处理能力的车规级微控制器可直接驱动小尺寸彩色TFT显示屏，并渲染2D/2.5D车速、电量状态、续航里程及告警指示。　　双车辆网络接口，如双CAN，将仪表盘连接至电机控制器、电池管理系统及辅助ECU，同时保留独立的诊断通道，用于售后诊断工具接入。　　集成式远程信息处理选项(Wi-Fi镜像、Bluetooth Low Energy、以太网、GPS以及可选4G)无需额外的通信盒，即可在同一设计中实现手机配对、基础导航及车队追踪功能。　　车规级高清(HD)视频链路通过单对双绞线连接低成本模拟后视摄像头，为配送滑板车和轻型货运车辆提供简单的后视功能，且成本影响极低。　　具有AI就绪远程信息处理功能的　　可扩展型TFT仪表盘　　在基础的MCU仪表盘与完整Android驾驶舱系统之间，部分电动出行平台需要更丰富的图形、内建远程信息处理功能，以及面向未来智能化升级的扩展空间，同时又无需引入Linux或Android系统栈。我们的配备蓝牙音频和远程信息处理功能的TFT仪表盘解决方案正好定位于这一中间层，它采用双核RA8P1微控制器，并集成片上神经网络处理单元(NPU)，支持边缘侧智能分析。　　该配置包含以下特性　　双核RA8P1微控制器在单芯片上同时运行主仪表应用与远程信息处理功能，降低整体系统成本与电路板复杂度。　　片上NPU使系统能够支持AI就绪的应用场景，例如本地异常检测、使用数据分析或预测性维护，在边缘侧即可完成处理，而无需依赖云端连接。　　提供示例应用软件和固件，可采用裸机C语言开发，或基于Azure RTOS或FreeRTOS等RTOS，帮助快速启动开发，无需具备Linux/Android相关经验。　　参考板上集成了即用型连接接口，包括CAN、Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、GPS和GSM 4G，可简化车队追踪、远程诊断以及基于智能手机的服务功能集成。　　该平台支持类似手机的用户界面，可兼容Qt、Crank、Segger和LVGL等主流HMI框架，使在紧凑型TFT屏上实现现代化图形界面和丰富视觉呈现变得更加容易。　　面向功能丰富型城市电动车的互联驾驶舱　　部分城市电动车以及高端电动摩托车已不再满足于基础仪表系统，而是作为导航、丰富HMI以及基于应用服务的核心枢纽。我们的Android系统互联车载仪表盘解决方案面向此类场景，采用基于SoC的架构设计，可扩展至多显示屏配置，支持完整的互联驾驶舱体验。　　该配置包含以下特性　　采用多核处理架构的R-Car车规级SoC，可驱动主仪表系统，并可根据需求扩展至中控或乘客显示屏，支持复杂图形、地图和多媒体。　　由Android承载信息娱乐与互联应用，同时配合实时运行环境，确保车速显示、警告提示及其他安全关键型仪表功能具备确定性响应。　　内置Wi-Fi、蓝牙和可选LTE连接，实现OTA升级、共享出行及车队管理服务，同时支持更深层次的智能手机集成。　　车载网络如CAN/CAN FD和Ethernet传输动力总成、电池电量和底盘数据，为驾驶员和骑手提供先进的能量可视化和场景感知告警功能。　　推动新一代电动出行仪表系统发展　　电动滑板车、电动自行车以及紧凑型城市电动车的持续演进，源于市场对更高效率、更强互联能力以及更友好骑行体验车辆的需求。通过将成本优化的MCU架构TFT仪表系统与可扩展的Android驾驶舱方案相结合，制造商能够在整个电动出行产品线中实现清晰显示、互联能力与系统性能之间的最佳平衡。　　借助经过验证的应用设计，例如我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘和Android系统互联车载仪表盘，有助于降低设计风险，并加速新一代数字仪表系统的上市进程。　　如需了解更多瑞萨成功产品组合，请访问renesas.com/win。
2026-04-03 09:45 阅读量：259
智能烹饪：CUCKOO携手瑞萨电子推出AI电磁炉灶
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　　二十余年来，CUCKOO在韩国一直是“完美米饭”的代名词。其公司前身是1978年成立的Sung-kwang Electronics，早年以OEM供应商身份运营，直至1998年推出CUCKOO品牌。自面世以来，CUCKOO压力电饭煲在韩国市场占有率一直稳居榜首。如今，CUCKOO不仅是韩国销量领先的电饭煲品牌，更已成长为全球知名的家电企业，产品线涵盖净水器、空气净化器、吸尘器以及各类厨房电器。　　现在，CUCKOO将其在精准烹饪领域积累的经验与热忱，倾注于一款全新旗舰产品：搭载人工智能(AI)技术的电磁炉。该产品具备“智能聆听”功能，可自动识别并防止汤汁沸溢，兼顾安全与干净。这款电磁炉由CUCKOO携手瑞萨电子(Renesas)合作，依托瑞萨Reality AI技术共同开发，不仅面向韩国家庭，也致力于满足全球用户对高效、安全厨房体验的需求。　　从电饭煲标杆到智能电磁烹饪先锋　　CUCKOO凭借对细节的执着追求而声名远扬：精准的压力曲线、精心调校的加热程序，以及针对不同稻米品种和地域口味优化的烹饪算法。这种对细节的追逐助力该公司在本土市场取得领先优势，并成功拓展至约30个国家，包括中国、马来西亚、新加坡和美国，业务逐年稳步增长。　　CUCKOO对精准烹饪的热忱，自然延伸至电磁灶具领域。自21世纪中期以来，CUCKOO便凭借其在电磁感应加热(IH)方面的技术专长，开发出能直接对炊具供电，实现快速、精准加热的电磁炉灶和组合灶具。　　与燃气灶使用明火，可直观控制火候却会释放室内污染物不同，电磁烹饪依靠电磁感应原理，使其加热更快速、更安全、更高效——能量转换率达90%，而燃气灶通常仅为40%。　　“电炉灶是另一种选择。其能效为70%，但采用辐射式线圈，表面加热速度缓慢。”Yoon Ho Lee, Laboratory Chief Director of Engineering, Cuckoo表示，“而感应技术配合专用磁性锅具，可瞬间调节温度并快速冷却。”　　CUCKOO的IH灶具独具特色：设有混合加热区，结合电磁感应与辐射式“聚光”元件;采用专利平衡控制技术，确保锅具内外受热均匀;并搭载超高温控制技术，支持最大功率持续运行一小时，满足爆炒或煎烤等高温烹饪需求。　　然而，即便具备这些优势，　　用户仍长期面临一个顽固难题：溢锅。　　溢锅问题及其重要性　　传统电磁炉灶虽然能在极短时间内将水烧开，但这种高温同样容易使汤、炖菜和淀粉类食物沸腾溢出，不仅弄脏厨房，更对儿童和老年人构成安全隐患。美国卫生研究院2025年开展了一项研究，对韩国多家老年生活中心300余名65岁以上人群进行调查，结果显示，厨房相关的烧伤和火灾已成为居家伤害的第三大成因。　　目前，市面上的烹饪灶具大多依靠简易定时器或温度阈值警报来应对溢锅风险。迄今为止，尚无任何可靠技术能够准确区分“剧烈但可控的沸腾”和“即将喷涌而出的溢锅状态”。　　CUCKOO决心开发一款更智能的灶具——能够实时检测溢锅状态并自动干预，让用户无需时刻守在锅边。这意味着需要为灶具赋予“听觉”和“判断力”。　　检测溢锅看似简单，但背后的工程挑战却不容小觑。沸腾产生的声音特征会受到灶具材质、容器的形状和大小、食物容量、食材种类，以及抽油烟机等其它厨房环境噪音的干扰。　　Reality AI与RA6E1：边缘端TinyML应用　　为应对这些复杂变量，CUCKOO的工程师研究出一套可训练的AI解决方案，无需依赖云端服务器即可管理台面灶具。这也促成了CUCKOO与瑞萨的合作——自2008年起，瑞萨便一直为CUCKOO的IH电饭煲提供核心计算芯片及技术支持。　　瑞萨的Reality AI与RA6E1微控制器(MCU)构成了该解决方案的基础。Reality AI软件工具包提供基于非视觉传感器数据(如声音和振动)的TinyML与边缘AI模型，可高效部署于瑞萨MCU平台。　　CUCKOO团队与瑞萨工程师及当地合作伙伴Koshida Korea紧密协作，从各类锅具、食谱和厨房场景中收集大量传感器数据，进而训练出多个专用AI模型，用于识别不同锅具与烹饪条件下的沸腾模式。　　“Reality AI可自动为机器学习应用匹配最优传感器组合，CUCKOO借助它构建特定场景模型。”Lee先生谈到，“瑞萨将这些模型部署在RA6E1 MCU上，由其运行边缘AI溢锅判断逻辑，在保持极低功耗的同时实现极快的响应。”　　经过在各种环境和使用条件下的多次测试与评估，系统通过结合辅助AI模块与主模块进一步提升了性能。除RA6E1外，瑞萨RX130 MCU负责管理核心电磁感应加热控制回路，利用AI信息进行精细功率调节，确保安全运行。iW1825 AC/DC控制器则为电子设备提供高效、可靠的电源。　　“通过持续的数据收集、软件优化和调校，并结合CUCKOO自身的电磁感应(IH)控制技术，该系统的防溢锅检测准确率超过90%。”Lee先生说，“这让烹饪者能够安心离开灶台去处理其他食材，无需担心突然发生溢锅事故。”　　未来AI厨房一瞥　　CUCKOO首款AI电磁炉已于2025年末投入量产，更多型号也将陆续推出。初期产品主要面向韩国市场，后续逐步将这项技术拓展至全系列灶具，并最终推向全球市场。　　展望未来，CUCKOO与瑞萨将溢出检测视为一系列技术迭代的起点。相同的Reality AI框架还可借助声音、振动和功率曲线，识别特定菜品和份量，并自动优化加热曲线，以烹制完美的面条、炖菜或煎炸料理，其应用也可拓展至其它家电。　　“五年内，CUCKOO计划推出能识别正在烹饪的食材，并自动匹配食谱和加热曲线的电磁炉，让智能灶具真正成为烹饪助手。”Lee先生表示。　　从韩国领先的电饭煲品牌，到如今推出AI电磁炉，CUCKOO始终致力于提升用户日常烹饪体验。携手合作伙伴瑞萨，CUCKOO正将布谷鸟钟般的精准与现代AI的智慧，带入全球千家万户的厨房之中。
2026-04-02 10:17 阅读量：266
瑞萨电子丨从分散到集中：RH850/U2C如何定义下一代底盘控制核心
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瑞萨电子丨从分散到集中：RH850/U2C如何定义下一代底盘控制核心

　　近日，由ATC汽车技术平台主办的“2026第五届ATC汽车软件与安全技术周”在上海圆满举办。　　技术周同期召开“2026第十届汽车ISO26262功能安全开发与应用技术峰会”和“2026第四届汽车嵌入式软件技术峰会”， 汇聚汽车电子相关领域的优秀专家，探讨智驾功能安全、底盘功能安全、新能源功能安全及SOTIF、AUTOSAR、嵌入式软件、电子架构等多个领域的最新研究成果和实践经验。瑞萨电子受邀参加，瑞萨汽车电子技术高级经理詹毅在峰会中发表了《从分散到集中——RH850/U2C定义下一代“大底盘”的控制核心》主题演讲，围绕下一代电子电气架构的发展趋势，深入解析了底盘区域控制器的技术演进，并重点介绍了瑞萨RH850/U2C系列MCU在区域架构中的核心定位与技术优势。　　瑞萨汽车电子技术高级经理 詹毅　　区域架构兴起，底盘控制走向集中　　随着汽车电子电气架构从分布式向集中式演进，区域控制器正成为整车功能整合的关键节点。不同主机厂根据自身技术路线和挑战，正加速向区域架构转型。在这一趋势下，底盘系统也从多个独立的ECU(如ESC、EPS、悬架、EPB等)走向融合，由底盘区域控制器统一负责纵向(驱动/制动)、横向(转向)和垂向(悬架)的协同控制。　　在区域架构中，底盘区域控制器承担着传感器信号采集、复杂算法运算、多执行器控制等任务，同时需集成以太网、CAN-FD/CAN-XL、LIN等多种通信接口，并具备高安全等级和低功耗待机能力。瑞萨电子推出的RH850/U2C系列微控制器，正是面向这一需求设计的高性能解决方案。　　RH850/U2C：　　专为区域控制打造的高性能MCU　　RH850/U2C系列定位于RH850/U2x家族的中高性能层级，专为区域控制器、底盘与安全应用打造。其核心特性体现在以下几个方面：　　性能与可扩展性：采用瑞萨自研G4KH内核，主频达320MHz，支持双核锁步配置，最高可提供1500 DMIPS的计算能力。产品覆盖2MB至8MB的代码闪存，SRAM最高达1.5MB，并支持双Bank闪存实现无中断的OTA升级。　　安全与可靠性：符合ISO 26262 ASIL-D功能安全等级，内置硬件安全模块HSM，支持Evita-Full安全标准及中国商用密码算法，满足ISO 21434网络安全要求。　　连接性：集成了千兆以太网TSN、10Mbps以太网T1S、CAN-XL、FlexRay、SENT、PSI5等接口，同时保留传统CAN-FD、LIN、SPI、I2C等，充分兼容新旧两代通信需求。　　低功耗设计：采用28nm工艺，支持Deep STOP模式，可在不唤醒CPU的情况下由低功耗采样器监测外部输入，大幅降低待机功耗。　　典型应用场景：　　制动、线控制动与电机控制　　面向实际应用，RH850/U2C展现了强大的实战能力：　　车辆稳定控制：集成SENT、PSI5等传感器接口，结合高精度12-bit SAR ADC(采样率1Msps)和丰富定时器资源，可同时控制多个电磁阀与电机，实现精确的车轮制动调节。　　电子机械制动(线控制动)：针对EMB系统，利用专用定时器TSG3/GTM实现高精度BLDC电机控制，结合位置传感器与电流反馈，完成制动卡钳的精确夹紧。　　通用电机控制：支持多达三个独立12-bit ADC，每个配备4路同步采样保持，配合GTM高级定时器，适用于各类底盘域中的电机驱动场景。　　软件生态：　　完整AUTOSAR支持与开发工具　　瑞萨为RH850/U2C提供了完善的软件与开发支持，包括符合AUTOSAR Classic标准的MCAL(ASIL-D认证)、HSM安全软件低层驱动示例代码，并支持Hypervisor、RTOS、虚拟平台等，同时与主流合作伙伴共同提供完整AUTOSAR栈。　　开发工具方面，瑞萨推出了RH850/U2C Starter Kit开发套件，包含评估板、E2仿真器、Green Hills Multi及CS+开发环境试用许可证，帮助工程师快速启动项目。　　定义下一代底盘控制核心　　随着整车架构向区域化、集中化演进，底盘控制器的复杂度与集成度不断提升。瑞萨RH850/U2C系列凭借其高性能多核架构、功能安全与信息安全融合、丰富的高速与低速接口，以及可扩展的存储与封装选项，为下一代底盘区域控制器提供了坚实的技术基础。　　无论是传统的车辆稳定控制，还是新兴的线控制动、电控悬架，RH850/U2C都能以统一的平台支持多样化的应用需求，帮助客户缩短开发周期，降低系统成本，同时满足未来汽车对安全、实时性和可升级性的严苛要求。
2026-04-01 09:39 阅读量：300
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　　近日，以“聚力航行，智链新程”为主题的航盛2026年合作伙伴大会在深圳举行，与300余名供应链代表共聚一堂，回顾过去一年的逆势突破，展望“十五五”宏伟蓝图，在不确定的时代中凝聚共识、锚定共赢。大会现场颁发了多个奖项，瑞萨电子再次荣获“优秀合作伙伴奖”。　　在瑞萨与航盛的合作历程中，双方一直保持着紧密的沟通与协同。技术层面，双方在不断深化数字领域合作的同时，也持续拓展在其他关键产品方向的协同创新，以扎实的技术积累和前瞻的视野，共同推动合作迈向更深层次。服务层面，瑞萨依托全球化的供应链体系与一贯严格的质量把控，为航盛带来稳定、可靠的产品保障;本地技术团队也以高效、专业的响应，为航盛提供更贴近实际需求的支持与服务。此次获奖，既是对双方过去一年携手共进的肯定，也承载着对未来合作的坚定期许。　　面向未来，瑞萨将与航盛在更广阔的领域深化合作、携手同行，共同迎接新的机遇与挑战，与业内伙伴协同深耕，共筑长期共赢生态，书写合作共赢的新篇章!
2026-03-31 09:59 阅读量：408
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