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600V 超級結MOSFET “PrestoMOS”系列產品助力變頻空調節能

作者:時間:2019-03-19來源:電子產品世界收藏

  全球知名半導體制造商(總部位于日本京都)推出600V耐壓超級結 MOSFET“PrestoMOS”系列產品,在保持極快反向恢復時間(trr※1))的同時,提高設計靈活度,非常適用于空調、冰箱等白色家電的電機驅動以及EV充電樁。近日,該系列產品群又新增了“R60xxJNx系列”共30種機型。

本文引用地址:http://www.tsejo.com.cn/article/201903/398628.htm

  此次開發的新系列產品與以往產品同樣利用了獨有的壽命控制技術,實現了極快的反向恢復時間(trr)。與IGBT相比,輕負載時的功耗成功減少了58%左右。另外,通過提高導通MOSFET所需要的電壓水平,避免發生造成損耗增加原因之一的誤開啟(Self Turn-on)現象※2)。不僅如此,還通過優化內置二極管的特性,改善了超級結MOSFET特有的軟恢復指數※3),可減少引發誤動作的噪聲干擾。通過減少這些阻礙用戶優化電路時的障礙,提高設計靈活度。

  該系列產品已經以月產10萬個的規模逐步投入量產(樣品價格:180日元起,不含稅)。前期工序的生產基地為 Apollo Co., Ltd.(日本福岡),后期工序的生產基地為ROHM Korea Corporation(韓國)。另外,該系列產品已于3月起在AMEYA360、Right IC、SEKORM這三家網售平臺開始網售。

  <背景>

  據了解,在全球的電力需求中,近50%用于電機驅動,隨著白色家電在新興國家的普及,電機驅動帶來的電力消耗量預計會逐年增加。包括空調和冰箱在內,白色家電多使用變頻電路進行電機驅動,而變頻電路的開關元件一般使用IGBT。但是,近年來在節能性能需求高漲的大趨勢下,可有效降低設備穩定運行時功耗的MOSFET正在逐步取代IGBT。

  在這種背景下,ROHM于2012年首家實現以極快反向恢復特性為特點的功率 PrestoMOS的量產,由于該系列產品可大大降低應用的功耗而受到市場的高度好評。

  <什么是PrestoMOS>

  Presto表示“極快”,是源于意大利語的音樂術語。

  通常,MOSFET具有快速開關以及在低電流范圍的傳導損耗低的優勢。例如,用于空調的情況下,非常有助于穩定運轉時實現低功耗。PrestoMOS正是在低電流范圍實現低功耗的、以極快的反向恢復時間(trr)為特點的ROHM獨創的功率MOSFET。

  <提高設計靈活度的關鍵>

  開關速度的高速化與誤開啟現象、噪聲干擾是相悖的,用戶在電路設計時需要通過調整柵極電阻來進行優化。與一般的MOSFET相比,ROHM的R60xxJNx系列已經具備了誤開啟現象以及噪聲對策,有助于提高用戶的設計靈活度。

  1.避免增加損耗的誤開啟對策

  本系列產品通過優化MOSFET結構上存在的寄生電容,將開關時的額外柵極電壓降低了20%。另外,使MOSFET導通所需的閾值電壓(Vth)增加了約1.5倍,是“不易產生誤開啟現象的設計”。因此,擴大了用戶通過柵極電阻來進行損耗調節的范圍。

  

  2.改善恢復特性,減少噪聲干擾。

  通常,超級結MOSFET的內置二極管的恢復特性為硬恢復。但是,ROHM的R60xxJNx系列,通過優化結構,與以往產品相比,新產品的軟恢復指數改善了30%,不僅保持了極快的反向恢復時間(trr),還成功減少了噪聲干擾。因此,用戶通過柵極電阻調節噪音干擾時變得更加容易。

  

  <產品陣容>

  <應用例>

  空調、冰箱、工業設備(充電樁等)

  

  <術語解說>

  ※1 trr : 反向恢復時間 (Reverse Recovery Time)

  開關二極管從導通狀態到完全關斷狀態所需的時間。

  ※2 誤開啟現象

  對MOSFET施加急劇的電壓時,會產生額外的柵極電壓,超過產品特定的閾值而使MOSFET誤導通的現象。此時產生的不必要的導通時間會直接導致損耗增加。一般多發于逆變電路等橋式電路,通常需要采取增加外置部件等對策。

  ※3 軟恢復指數

  通常,二極管存在反向恢復時間(trr)短但容易產生噪聲的硬恢復和不容易產生噪聲但反向恢復時間(trr)長的軟恢復兩種恢復模式。超級結 MOSFET的內置二極管的特點是硬恢復特性尤為顯著。表示軟恢復性能的指數采用圖中的ta÷tb。



關鍵詞: ROHM MOSFET

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