~有助于大幅削減工廠的安裝成本,并為工業設備提供更小型、更高可靠性及更節能的解決方案~

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、路燈等工業設備,開發出內置1700V耐壓SiC MOSFET*1的AC/DC轉換器*2IC“BM2SC12xFP2-LBZ”。

近年來,隨著節能意識的提高,在交流400V級工業設備領域,可支持更高電壓、更節能、更小型的SiC功率半導體的應用越來越廣。而另一方面,在工業設備中,除了主電源電路之外,還內置有為各種控制系統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,所以在節能方面存在很大課題。

ROHM針對這些挑戰,于2019年開始開發內置高耐壓、低損耗SiC MOSFET的插裝型AC/DC轉換器IC,并一直致力于開發出能夠更大程度地發揮SiC功率半導體性能的IC,在行業中處于先進地位。

此次,新產品內置節能性能非常出色的SiC MOSFET和專為工業設備輔助電源*3優化的控制電路,并采用小型表貼封裝(TO263),有助于使節能型AC/DC轉換器的開發變得更容易。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將繼續開發SiC等先進的功率半導體*4和先進的模擬控制IC的同時,不斷優化這些產品并提供更好的解決方案,為工業設備的節能和系統優化貢獻力量。

<新產品特點>

“BM2SC12xFP2-LBZ”將1700V耐壓SiC MOSFET和專為工業設備的輔助電源而優化的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,使節能型AC/DC轉換器的開發更容易,不僅可以顯著降低工廠的安裝成本,還可為工業設備提供更小型、更高可靠性及更節能的解決方案。

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。可利用自動設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、抗噪性能優異的特點,還可實現降噪部件的小型化。

3.減少開發周期和風險,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驅動的工業設備電源所需的豐富保護功能,實現了更高可靠性。

4.激發出SiC MOSFET的性能,節能效果顯著

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◇工業用照明(路燈等)

等交流400V規格的各種工業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和設備的功率效率。要求支持高耐壓、大電流。