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快速trr性能的600V SuperJunction MOSFET PrestoMOS
 

【作者: ROHM】2017年06月22日 星期四

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近年来节能风潮频起,其中藉由节能法的修订,家电产品倾向於标示更接近实际使用之能源消耗效率APF(Annual Performance Factor)--意指一整年使用家庭用空调装置时之能源消耗效率。数?越大节能性越高。不只大功率负载装置起动时或额定条件需要节能,对小负载稳定运转时之节能动作也越来越要求。


全世界的电力需求中,据说近50%是用於驱动马达,在空调装置逐渐朝新兴国家普及化的同时,可想而知全球供电的状况也会一年比一年吃紧。因此,ROHM研发出适合运用於要求低功耗的白色家电,如空调设备、冰箱或工具机(充电站等)等马达驱动装置的PrestoMOS,可在稳定运转时大幅降低功耗,顺应社会的节能要求。



图一 : 功耗比较
图一 : 功耗比较

图二 : 性能分布图
图二 : 性能分布图

保有高速trr性能

ROHM於高速trr(反向恢复时间)型600V SuperJunction MOSFET PrestoMOS中新增R60xxMNx系列产品,适用於要求低功耗的白色家电或工具机等马达驱动应用。PrestoMOS是最快trr性能的功率MOSFET,开关损耗小。其可使搭配变流器的白色家电达到低功耗化。


R60xxMNx系列藉由ROHM独家晶片构造来进行优化,成功保有PrestoMOS高速trr性能的特点,并同时大幅降低ON电阻及QG。因此,从搭配变流器之空调装置等马达驱动应用来看,相较於传统IGBT,约可减少56%轻负载时的功耗,有助於大幅节能。


此外,R60xxMNx系列利用ROHM长年研究开发的类比技术KNOW-HOW来达到高短路容量,不仅能减少电路故障等导致异常发热的损坏风险外,亦有助於提升应用时的可靠度。本系列从12月起以月产10万个之规模投入量产。


产品特色

1.藉由最快的trr性能和低ON电阻、低QG来达到应用装置的节能


图三 : 达到高速trr
图三 : 达到高速trr

一般来说,MOSFET具有高速切换或低电流区域导电损耗低等优点,在装置稳定运作时有效降低功耗。R60xxMNx系列藉由ROHM独家的生命周期控制技术,在降低ON电阻与QG的同时,仍然可维持快速的trr性能,达到最适合变流器电路节能的成效。


2.确保高短路容量的可靠度


图四 :  PrestoMOS世代间的比较
图四 : PrestoMOS世代间的比较

通常短路发生时,电路会无法运作,超出设计值的大电流会流出,造成异常发热并可能导致?损。过去要从性能和短路的trade-off关系来确保高短路容量相当困难,不过R60xxMNx系列善用ROHM的类比技术,成功让导致热失控原因之寄生双极性电晶体达到最隹化,不仅可确保马达驱动时必需的短路容限,亦有助於提升应用装置的可靠度。


3.自我启动的功耗损耗微小

所谓自我启动(self turn-on),意指在MOSFET关闭(OFF)状态下,当高侧(High-side)主开关变为ON时,电压会突然施加於低侧(Low-side)间,电压会被诱往闸极,MOSFET则因闸极电压的上升而发生故障。虽然MOSFET会因为此现象而产生自我功率损耗,但是?R60xxMNx系列?可以藉由寄生容量最优化的动作来控制损耗,让自我功耗降到最小。


注:PrestoMOS -- Presto表示「极快速」的义大利语,为音乐专用名词。PrestoMOS是具有最快速trr性能特点的ROHM独家功率MOSFET。


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