近年來,各種應用領域節(jié)能意識高漲,使用高電壓之工具機應用上也逐漸采用更能節(jié)省耗能,支援高電壓之功率半導體與電源IC。其中相較于現(xiàn)有的Si功率半導體,可實現(xiàn)更高電壓、小型化、節(jié)能之SiC功率半導體因而備受期待。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、電力基礎設施不穩(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等工具機上被采用之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。
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,達到節(jié)能、小型化(50W級電源時)。除了使用在一般工具機上之AC400V外,搭載了能發(fā)揮SiC-MOSFET高電壓AC690V最高性能的多種保護功能,協(xié)助提升工具機之可靠度。
此外,本產(chǎn)品預計從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也預計進行產(chǎn)品化。
圖二
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的類比設計技術(shù)與SiC功率半導體等獨家技術(shù)所設計。而且,相較于傳統(tǒng)的PWM方式,則采用了可達到低雜訊、功率高效率化之準諧振方式。
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,將來也將更進一步致力于高頻化。
3.搭載即使在高電壓AC690V下也能運作之保護功能
除了使用在一般產(chǎn)業(yè)機器上之AC400V外,亦提供能在AC690V下運作之AC/DC轉(zhuǎn)換器保護電路,支援各種工具機。且搭載了電源電壓端子的過電壓保護與輸入電壓端子之Brown in?Brown out(低電壓保護功能)、過電流保護、二次側(cè)電壓過電壓保護等要求連續(xù)驅(qū)動之工具機的電源所需之多元保護功能,對提升可靠性有所貢獻。亦搭載各種保護電路在AC/DC轉(zhuǎn)換器中,能提升絕緣用途之變壓器的選擇自由度。
圖四
采用SiC-MOSFET之優(yōu)點
在高耐壓領域中,SiC-MOSFET相較于Si-MOSFET具有開關(guān)損耗?導通損耗少、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、可減少高頻運作所需要的電感,零件數(shù)削減及安裝面積削減達到小型化及節(jié)能的目標。