《電子技術(shù)應(yīng)用》
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ROHM創(chuàng)新SiC驅(qū)動用AC/DC轉(zhuǎn)換控制IC

2015-05-14

  近年來,各種應(yīng)用領(lǐng)域節(jié)能意識高漲,使用高電壓之工具機(jī)應(yīng)用上也逐漸采用更能節(jié)省耗能,支援高電壓之功率半導(dǎo)體與電源IC。其中相較于現(xiàn)有的Si功率半導(dǎo)體,可實現(xiàn)更高電壓、小型化、節(jié)能之SiC功率半導(dǎo)體因而備受期待。另一方面,在AC/DC轉(zhuǎn)換器上,過去并沒有能充分發(fā)揮SiC-MOSFET性能之控制IC,因此在高電壓、電力基礎(chǔ)設(shè)施不穩(wěn)定的區(qū)域以及小型化與節(jié)能上面臨了很大的困難。

  半導(dǎo)體制造商ROHM為了解決上述問題,全新研發(fā)能將尖端SiC功率半導(dǎo)體性能發(fā)揮至極致的AC/DC轉(zhuǎn)換器控制IC。ROHM研發(fā)出在處理大功率(高電壓×大電流)之變頻器與伺服馬達(dá)等工具機(jī)上被采用之SiC-MOSFET驅(qū)動用AC/DC轉(zhuǎn)換器控制IC─BD7682FJ-LB。BD7682FJ-LB可輕易實現(xiàn)過去以個別零件所組成、但有零件數(shù)量多的問題之搭載SiC-MOSFET的AC/DC轉(zhuǎn)換器。因此,對要求節(jié)能、小型化之AC/DC轉(zhuǎn)換器市場提供了嶄新的價值。

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  圖一

  相較于一般搭載Si-MOSFET之AC/DC轉(zhuǎn)換器,可提升最大6%功率的高效率化、減少散熱零件的使用,達(dá)到節(jié)能、小型化(50W級電源時)。除了使用在一般工具機(jī)上之AC400V外,搭載了能發(fā)揮SiC-MOSFET高電壓AC690V最高性能的多種保護(hù)功能,協(xié)助提升工具機(jī)之可靠度。

  此外,本產(chǎn)品預(yù)計從8月開始提供樣品。今后,ROHM亦將投入將AC/DC轉(zhuǎn)換器控制IC與SiC-MOSFET包在同一封裝的研發(fā),ROHM也預(yù)計進(jìn)行產(chǎn)品化。

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  圖二

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  圖三

  產(chǎn)品特色

  1.發(fā)揮SiC-MOSFET的性能、驚異的節(jié)能效果

  本產(chǎn)品搭載了最適合SiC-MOSFET驅(qū)動之閘極驅(qū)動電路,系融合IC的類比設(shè)計技術(shù)與SiC功率半導(dǎo)體等獨(dú)家技術(shù)所設(shè)計。而且,相較于傳統(tǒng)的PWM方式,則采用了可達(dá)到低雜訊、功率高效率化之準(zhǔn)諧振方式。

  因此,可將AC/DC轉(zhuǎn)換器所采用之SiC-MOSFET的能力發(fā)揮至極限,達(dá)到驚異的節(jié)能效果。

  2.可驅(qū)動SiC-MOSFET、極致的小型化

  由于在AC/DC轉(zhuǎn)換器上可驅(qū)動SiC-MOSFET,省去傳統(tǒng)的Si-MOSFET所需要之散熱用零件,縮減AC/DC轉(zhuǎn)換器的體積、重量。尚且,新產(chǎn)品的開關(guān)頻率為120kHz,將來也將更進(jìn)一步致力于高頻化。

  3.搭載即使在高電壓AC690V下也能運(yùn)作之保護(hù)功能

  除了使用在一般產(chǎn)業(yè)機(jī)器上之AC400V外,亦提供能在AC690V下運(yùn)作之AC/DC轉(zhuǎn)換器保護(hù)電路,支援各種工具機(jī)。且搭載了電源電壓端子的過電壓保護(hù)與輸入電壓端子之Brown in?Brown out(低電壓保護(hù)功能)、過電流保護(hù)、二次側(cè)電壓過電壓保護(hù)等要求連續(xù)驅(qū)動之工具機(jī)的電源所需之多元保護(hù)功能,對提升可靠性有所貢獻(xiàn)。亦搭載各種保護(hù)電路在AC/DC轉(zhuǎn)換器中,能提升絕緣用途之變壓器的選擇自由度。

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  圖四

  采用SiC-MOSFET之優(yōu)點

  在高耐壓領(lǐng)域中,SiC-MOSFET相較于Si-MOSFET具有開關(guān)損耗?導(dǎo)通損耗少、支援大功率、耐溫度變化等優(yōu)點。藉由這些優(yōu)點,采用在AC/DC轉(zhuǎn)換器與DC/DC轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品時,實現(xiàn)功率變換的高效率化、散熱零件的小型化、可減少高頻運(yùn)作所需要的電感,零件數(shù)削減及安裝面積削減達(dá)到小型化及節(jié)能的目標(biāo)。


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