~有助于大幅削減工廠的安裝成本,并為工業(yè)設備提供更小型、更高可靠性及更節(jié)能的解決方案~
全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)面向大功率通用逆變器、AC伺服、商用空調、路燈等工業(yè)設備,開發(fā)出內置1700V耐壓SiC MOSFET*1的AC/DC轉換器*2IC“BM2SC12xFP2-LBZ”。
近年來,隨著節(jié)能意識的提高,在交流400V級工業(yè)設備領域,可支持更高電壓、更節(jié)能、更小型的SiC功率半導體的應用越來越廣。而另一方面,在工業(yè)設備中,除了主電源電路之外,還內置有為各種控制系統(tǒng)提供電源電壓的輔助電源,但出于設計周期的考量,它們中仍然廣泛采用了耐壓較低的Si-MOSFET和損耗較大的IGBT,所以在節(jié)能方面存在很大課題。
ROHM針對這些挑戰(zhàn),于2019年開始開發(fā)內置高耐壓、低損耗SiC MOSFET的插裝型AC/DC轉換器IC,并一直致力于開發(fā)出能夠更大程度地發(fā)揮SiC功率半導體性能的IC,在行業(yè)中處于先進地位。
此次,新產品內置節(jié)能性能非常出色的SiC MOSFET和專為工業(yè)設備輔助電源*3優(yōu)化的控制電路,并采用小型表貼封裝(TO263),有助于使節(jié)能型AC/DC轉換器的開發(fā)變得更容易。新產品可以利用設備自動貼裝在電路板上,這在以往是不可能實現的;而且當用于交流400V、輸出48W以下的輔助電源時,與采用普通產品的配置相比,部件數量顯著減少(將散熱板和12個部件縮減為1個)。這不僅可以降低部件故障的風險,還通過SiC MOSFET將功率轉換效率提高多達5%。因此,不僅有助于大幅削減工廠的安裝成本,還可以提供更加小型、更高可靠性及更節(jié)能的解決方案。
這款新產品已于2021年5月開始出售樣品(樣品價格 1,500日元/個,不含稅),計劃于2021年10月起暫以月產10萬個的規(guī)模投入量產。另外,新產品及其評估板“BM2SC123FP2-EVK-001”已經開始通過電商銷售,從Ameya360、Oneyac等電商平臺均可購買。
未來,ROHM將繼續(xù)開發(fā)SiC等先進的功率半導體*4和先進的模擬控制IC的同時,不斷優(yōu)化這些產品并提供更好的解決方案,為工業(yè)設備的節(jié)能和系統(tǒng)優(yōu)化貢獻力量。
<新產品特點>
“BM2SC12xFP2-LBZ”將1700V耐壓SiC MOSFET和專為工業(yè)設備的輔助電源而優(yōu)化的SiC MOSFET驅動用柵極驅動電路等集成于一枚封裝中。通過實現以下特點,使節(jié)能型AC/DC轉換器的開發(fā)更容易,不僅可以顯著降低工廠的安裝成本,還可為工業(yè)設備提供更小型、更高可靠性及更節(jié)能的解決方案。
1.可支持高達48W輸出功率的表貼封裝產品,有助于大大削減工廠的安裝成本
新產品采用專為內置SiC MOSFET而開發(fā)的表貼封裝“TO263-7L”。盡管體積小巧,但仍可充分確保處理大功率時的封裝安全性(爬電距離),而且作為無散熱器的表貼封裝產品,可支持高達48W(24V、2A等)的輸出功率?？衫米詣釉O備將本產品貼裝在電路板上,這是以往在該范圍的產品無法實現的。加上可削減元器件數量的優(yōu)勢,將有助于大大降低工廠的安裝成本。
2.將散熱板和多達12個部件縮減為1個,在小型化方面具有壓倒性優(yōu)勢
新產品采用一體化封裝,相比采用Si-MOSFET的普通分立產品配置,部件數量顯著減少,1個封裝內包含多達12個部件(AC/DC轉換器控制IC、800V耐壓Si-MOSFET×2、齊納二極管×3、電阻器×6)和散熱板。另外,由于SiC MOSFET具有高耐壓、抗噪性能優(yōu)異的特點,還可實現降噪部件的小型化。
3.減少開發(fā)周期和風險,內置保護功能,可靠性顯著提高
新產品采用一體化封裝,可減少鉗位電路和驅動電路的部件選型及可靠性評估的工時,可降低部件故障風險,可縮減引進SiC MOSFET時的開發(fā)周期,一舉多得。另外,除了通過內置SiC MOSFET,實現了高精度過熱保護(Thermal Shutdown),此外還配備了過負載保護(FB OLP)、電源電壓引腳的過電壓保護(VCC OVP)、過電流保護、二次側電壓的過電壓保護等進行連續(xù)驅動的工業(yè)設備電源所需的豐富保護功能,實現了更高可靠性。
4.激發(fā)出SiC MOSFET的性能,節(jié)能效果顯著
新產品中搭載的SiC MOSFET驅動用柵極驅動電路,通過更大限度地激發(fā)出SiC MOSFET的實力,與采用Si-MOSFET的普通配置相比,功率轉換效率提升高達5%(截至2021年6月ROHM調查數據)。另外,本產品的控制電路采用準諧振方式,與普通的PWM方式相比,運行噪聲低、效率高,可充分地降低對工業(yè)設備的噪聲影響。
<內置SiC MOSFET的AC/DC轉換器IC產品陣容>
<應用示例>
非常適用于
◇通用逆變器◇AC伺服◇PLC(Programmable Logic Controller)
◇制造裝置◇機器人◇商用空調◇工業(yè)用照明(路燈等)
等交流400V規(guī)格的各種工業(yè)設備的輔助電源電路。
<電商銷售信息>
起售時間: 2021年5月下旬起
電商平臺:Ameya360、Oneyac
銷售產品:
<術語解說>
*1) SiC(Silicon Carbide,碳化硅)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
SiC是Si(硅)和C(碳)的化合物。用作半導體材料時,因有望實現超越Si半導體極限的特性而備受矚目。MOSFET是晶體管的一種(結構),屬于最基本的半導體元器件。是可通過從外部施加電壓來控制元器件的ON/OFF或電流流動的開關設備。
*2) AC/DC轉換器
電源的一種,將交流(AC)電壓轉換為直流(DC)電壓。一般插座中是交流電,而電子設備是直流電工作,因此,是連接插座的電子設備必須的元器件。
*3) 輔助電源
在大功率工業(yè)設備中,包括使電機等(主機)運行的主電源電路,也包括為控制IC及LED指示燈亮等(輔助)提供電源電壓的輔助電源電路,將這種電源電路稱為“輔助電源”。
*4) 功率半導體
用來根據用途轉換電壓和電流的半導體,其性能直接關系到系統(tǒng)和設備的功率效率。要求支持高耐壓、大電流。
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