2021年06月17日 星期四	【科技日報報導】

隨著節能意識的提高，在交流400V工控裝置領域，與現有的Si功率半導體相比，SiC功率半導體支援更高電壓，且更節能、更小型，因此相關應用也越來越廣泛。另一方面，工控裝置中，除了主電源電路之外，還內建為各種控制系統提供電源電壓的輔助電源，但由於廣泛採用了耐壓較低的Si-MOSFET和損耗較大的IGBT，因此在節能面存在著很大的課題。ROHM基於上述挑戰，於2019年開始研發內建高耐壓、低損耗SiC MOSFET的插裝型AC/DC轉換IC。

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此款全新的AC/DC轉換IC內建了節能性非常出色的SiC MOSFET，以及專為工控裝置輔助電源*3最佳化的控制電路，並採用小型表面封裝（TO263），有助使節能型AC/DC轉換器的研發變得更加容易。運用於交流400V、48W輸出的輔助電源時，在電路板上實現了自動打件安裝，這是以往不可能達成的。而且與市場競品的配置相比，零件數也有顯著減少（將散熱板和12個零件縮減為1個）。這不僅可降低零件故障的風險，還藉由SiC MOSFET將功率轉換效率提升高達5％。因此不僅有助大幅削減工廠安裝成本，還可以實現工控裝置的小型化、節能化及提升可靠性。

新產品已於2021年5月開始出售樣品（樣品價格 1,500日元/個，未稅），計畫於2021年10月起暫以每月10萬個的規模投入量產。另外，新產品和搭載新產品的評估板「BM2SC123FP2-EVK-001」已於電商開始銷售。

今後ROHM將繼續研發SiC等先進功率半導體和先進類比控制IC，不斷優化產品並提供更好的解決方案，為工控裝置的節能和系統最佳化有所貢獻。

「BM2SC12xFP2-LBZ」採用為內建SiC MOSFET所研發的專用封裝，當中匯集了1700V耐壓SiC MOSFET和專為工控裝置的輔助電源最佳化的SiC MOSFET驅動用閘極驅動電路等。對於內建1700V耐壓SiC MOSFET的AC/DC轉換IC而言，若能達成以下特點，將有助推廣極具優勢、且內建SiC MOSFET的AC/DC轉換器。

1．支援高達48W輸出功率的表面封裝產品

新產品採用為內建SiC MOSFET而研發的表面封裝「TO263-7L」。儘管體積小巧，但仍可充分確保處理大功率時的封裝安全性（爬電距離），而且以無散熱器的表面封裝產品而言，甚至可支援高達48W（24V、2A等）的輸出功率。另外還可利用自動裝置將本產品安裝在電路板上，這是過去類似產品所無法做到的。加上可削減元件數量的優勢，將有助大幅降低工廠安裝成本。

2．將散熱板及12個零件縮減為1個

新產品採用一體化封裝，與採用Si-MOSFET的離散式產品配置相比，零件數量顯著減少，1個封裝內包含多達12個零件（AC/DC轉換器控制IC、800V耐壓Si-MOSFET×2、齊納二極體×3、電阻×6）和散熱板。另外，由於SiC MOSFET具有高耐壓、抗噪性能優異的特點，還有助於降噪零件的小型化。

3．減少研發週期和風險，內建保護功能

新產品採用一體化封裝，不僅可減少鉗位元電路和驅動電路的零件選型及可靠性評估的工時，還可降低零件故障風險，縮減導入SiC MOSFET時的研發週期。另外，除了透過內建SiC MOSFET確保了高精度過熱保護（Thermal Shutdown）功能外，還配備了過負載保護（FB OLP）、電源電壓引腳的過電壓保護（VCC OVP）、過電流保護、二次側電壓的過電壓保護等，擁有進行連續運作的工控裝置電源所需的豐富保護功能，非常有助提高可靠性。

4．發揮SiC MOSFET性能，節能效果顯著

新產品中搭載的SiC MOSFET驅動用閘極驅動電路，透過更加充分發揮SiC MOSFET的特性，與採用Si-MOSFET的一般配置相比，功率轉換效率提升高達5%（截至2021年6月ROHM調查資料）。另外，本產品的控制電路採用準諧振方式，與普通的PWM方式相比，運行雜訊低、效率更高，因此可將對工控裝置的雜訊影響降到最低。