製品概要

近年来,随着节能意识的提高,在交流400v工业设备领域,相比现有的si功率半导体,可支持更高电压、更节能、更小型的sic功率半导体的应用越来越广。而另一方面,在工业设备中,除了主电源电路之外,还内置有为各种控制系统提供电源电压的辅助电源,辅助电源中广泛采用了耐压较低的si-mosfet和损耗较大的igbt,在节能方面存在很大课题。
rohm针对这些挑战,于2015年推出用来驱动高耐压、低损耗sic mosfet的ac/dc转换器控制ic,并一直致力于开发充分发挥sic功率半导体性能的ic。此次又开发出内置sic mosfet的ac/dc转换器ic,将大大促进采用sic mosfet的ac/dc转换器在工业领域的普及。

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<新产品阵容>

产品型号 电源电压范围 正常时工作电流 猝发模式时工作电流 最大工作频率 fb olp vcc ovp 工作温度范围率
vcc:
15.0v ~ 27.5v
drain:
1700v (max.)
2000μa (typ.) 500μa (typ.) 120khz (typ.) auto restart latch -40℃ ~ 105℃
latch latch
auto restart auto restart
latch auto restart

<新产品特点>

新产品“bm2scq12xt-lbz”采用专为内置sic mosfet而开发的专用封装,并集成了专为工业设备的辅助电源而优化的sic mosfet驱动用栅极驱动电路等控制电路和1700v耐压sic mosfet。
作为内置1700v耐压sic mosfet*的ac/dc转换器ic,本产品具有以下特点,非常有助于ac400v级工业设备的小型化、节能化以及实现更高可靠性,从而有助于推动采用sic mosfet的ac/dc转换器的顺利普及。

1.将散热板和多达12种产品一体化封装,在小型化方面具有压倒性优势

本产品采用一体化封装,相比采用si-mosfet的普通分立结构,部件数量显著减少,1个封装内包含多达12种产品(ac/dc转换器控制ic、800v耐压si-mosfet×2、齐纳二极管×3、电阻器×6)和散热板。另外,由于sic mosfet具有高耐压、抗干扰性能优异的特点,还可实现降噪部件的小型化。

2.减少开发周期和风险,内置保护功能,可靠性更高

采用一体化封装,可减少钳位电路和驱动电路的部件选型及可靠性评估的工时,可降低部件故障风险,可缩减引进sic mosfet时的开发周期,一举多得。另外,除了通过内置sic mosfet而实现的高精度过热保护(thermal shutdown)功能外,还配备了过负载保护(fb olp)、电源电压引脚的过电压保护(vcc ovp)、过电流保护、二次侧电压的过电压保护功能。进行连续驱动的工业设备电源所需的丰富保护功能齐备,非常有助于提高可靠性。

3.激发出sic mosfet的性能,节能效果显著

本产品中搭载的非常适合sic mosfet驱动用的栅极驱动电路,通过充分发挥sic mosfet的实力,与采用si-mosfet的普通产品相比,效率提升高达5%(截至2018年4月rohm调查数据)。另外,本产品的控制电路采用准谐振方式,与普通的pwm方式相比,运行噪声低、效率高,尽可能降低对工业设备的噪声影响。

<应用示例>

非常适用于
◇通用逆变器    ◇ac伺服    ◇plc(programmable logic controller)    ◇制造装置    ◇机器人    ◇工业用空调    ◇工业用照明(街灯等)
等、交流400v规格的各种工业设备的辅助电源电路。

<术语解说>

*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。用作半导体材料时,因有望实现超越si半导体极限的特性而备受瞩目。mosfet是基本半导体元器件-晶体管的一种(结构)。它是通过从外部施加电压来控制元器件的on/off或电流流动的开关设备。

*2) ac/dc转换器
电源的一种,将交流(ac)电压转换为直流(dc)电压。一般插座中是交流电,而电子设备是直流电工作,因此,是连接插座的电子设备所需的元器件。

*3) 辅助电源
在大功率工业设备中,包括使电机等(主机)运行的主电源电路,也包括为控制ic及led指示灯亮等(辅助)提供电源电压的辅助电源电路,将这种电源电路称为“辅助电源”。

*4) 功率半导体
用来根据用途转换电压和电流的半导体,其性能直接关系到系统和设备的功率效率。要求支持高耐压、大电流。