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：883

　　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。

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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。


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　　近日，在由21ic电子网主办的“2026年度MCU产品奖”评选活动中，瑞萨电子RA8P1荣获年度高性能计算MCU/MPU产品奖、RH850/U2C荣获年度汽车级MCU产品奖。　　高性能计算MCU/MPU奖　　高性能计算MCU/MPU奖聚焦于端侧算力效能与本地推理能力。参评产品需具备高主频、卓越的CoreMark/DMIPS跑分以及多核协同架构，能够实现存算资源的优化调度与低时延响应。本次获奖的RA8P1 MCU作为瑞萨电子首款搭载高性能Arm® Cortex®-M85及Cortex-M33内核，并集成Ethos™ -U55 NPU的32位AI加速微控制器，单芯片可实现256 GOPS的AI性能、超过7300 CoreMarks的突破性CPU性能和先进的AI功能，可支持语音、视觉和实时分析AI场景。RA8P1 MCU采用台积电22ULL工艺制造，在实现超高性能的同时保持极低的功耗。该工艺还支持在新款MCU中集成嵌入式磁性随机存取存储器(MRAM)。与闪存相比，MRAM具备更快的写入速度、更高的耐久性和更强的数据保持能力。　　汽车级MCU奖　　汽车级MCU奖则强调在严苛环境下的高可靠运行与功能安全。获奖产品须严格遵循AEC-Q100可靠性标准或通过ISO 26262(ASIL-B/D)认证，依托零缺陷品质管理与硬件安全监测机制，为动力总成、底盘安全系统及辅助驾驶节点提供全生命周期保障。此次获奖的瑞萨RH850/U2C基于成熟的28纳米制造工艺，在工作模式与待机模式下均实现了显著的功耗优化。性能方面，该MCU集成4核320MHz CPU(含锁步核)、8MB片上闪存，并支持TSN、CAN-XL、I3C及后量子加密。它可广泛应用于乘用车及摩托车的底盘与安全系统、电池管理系统(BMS)、照明及电机控制等车身控制领域，以及其他需要最高汽车功能安全等级(ASIL D)的应用场景。　　瑞萨电子深耕MCU领域多年，已构建起覆盖工业、汽车、消费电子等领域的完整产品矩阵。依托强大的技术创新能力，公司不断突破MCU的性能边界，拓展其应用场景。未来，瑞萨电子将继续为全球开发者提供高算力、低功耗、高安全性的MCU解决方案，助力智能汽车、工业自动化与边缘AI的加速落地。
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瑞萨电子助力蔚来研发整车级虚拟原型落地实践
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瑞萨电子助力蔚来研发整车级虚拟原型落地实践

　　近期，瑞萨电子携手虚拟原型技术合作伙伴，结合瑞萨RH850/U2A全系产品，助力蔚来汽车成功实现了整车级虚拟原型仿真环境的工程化落地，并在该环境中稳定运行蔚来自研的天枢SkyOS整车全域操作系统及多核安全操作系统(Safe RTOS)，有力验证了瑞萨虚拟原型技术在真实产品场景中的可行性与扩展能力。　　蔚来主导整车仿真体系　　瑞萨提供底层坚实支撑　　本次整车级虚拟原型建设由蔚来虚拟仿真团队主导，从整车电子电气架构和软件研发流程出发，将虚拟仿真定位为面向最终产品交付的核心工程能力。而瑞萨电子的区域市场团队、销售团队与技术团队则深度协同，为蔚来提供了高还原度的MCU虚拟原型及配套工程支持。该仿真环境以瑞萨芯片级虚拟原型为基础，覆盖多核MCU架构、关键通信及组网交互行为，并进一步扩展至整车系统层级，使操作系统、基础软件及上层应用能够在虚拟环境中完成真实运行与系统联调。　　作为本次项目的关键基础技术赋能者，瑞萨具备面向OEM直接交付及联合共建G4MH内核及其他外设虚拟原型的成熟技术体系，能够切实支撑整车级仿真和复杂软件系统的实际运行需求。在瑞萨虚拟原型的助力下，蔚来团队已在无实物硬件的条件下顺利完成操作系统启动、多核调度及安全相关机制的系统级验证。这不仅有效前移了研发风险，也为后续整车集成测试与量产开发提供了高质量输入，充分体现了瑞萨虚拟原型技术从“芯片设计辅助工具”向“整车工程级研发平台”的成功落地。　　紧密协作　　推动虚拟原型从技术能力走向规模化工程体系　　在本次合作中，瑞萨电子与虚拟原型技术合作伙伴共同提供了处理器虚拟原型的关键基础能力，并与蔚来紧密协作，持续完善系统建模、仿真精度及工程化工具链，确保虚拟原型能够真正服务于最终产品开发。虚拟原型的价值不在于技术本身，而在于能否帮助OEM在真实量产项目中实现降本、提速与质量前移。未来，瑞萨将继续以该基础虚拟原型为核心，与蔚来及技术伙伴持续协同迭代，并面向最终客户完成完整交付，共同推动虚拟仿真从“技术能力”走向“可规模化应用的工程体系”。　　展望未来　　持续深化虚拟原型、系统仿真与数字孪生协同布局　　在新一代汽车电子架构持续复杂化的背景下，整车研发正从“依赖实物样件”向“软件先行、虚拟验证”加速演进。对于强调工程效率与技术深度的智能汽车的车企而言，虚拟原型是否具备工程可用性，已成为衡量研发体系成熟度的重要标准。　　面向下一阶段，瑞萨将继续以工程实践为牵引，联合蔚来及技术合作伙伴，深化在芯片虚拟原型、系统级仿真以及整车数字孪生方向的布局，推动汽车研发流程向更加高效、可验证和可持续的方向升级。通过产业链多方协同，虚拟原型仿真将成为支撑智能汽车与高可靠系统研发的关键底座能力，为下一代汽车电子电气架构的革命注入新的源动力。
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