ROHM开发出业界顶级高效率与软开关兼备的650V耐压IGBT "RGTV/RGW系列"
＜概要＞
全球知名半导体制造商ROHM新开发出兼备业界顶级低传导损耗※1）和高速开关特性的650V耐压IGBT※2）"RGTV系列（短路耐受能力※3）保持版）"和"RGW系列（高速开关版）"，共21种机型。这些产品非常适用于UPS（不间断电源）、焊接机及功率控制板工业设备、空调、IH（感应加热）等消费电子产品的通用变频器及转换器的功率转换。
此次开发的新系列产品采用薄晶圆技术及ROHM独有结构，在具有权衡关系的低导通损耗和高速开关特性方面，获得了业界顶级的性能。例如，在交错式PFC电路中使用时，与以往产品相比，轻负载时效率提升1.2％，重负载时效率提升0.3％，有助于进一步降低应用的功耗。另外通过元器件内部的优化，实现了顺畅的软开关。与同等效率的普通产品相比，成功减少50%电压过冲※4），从而减少以往需要用来对策的部件数量，可显著减轻设计负担。
本系列产品已于2017年10月开始出售样品（样品价格400日元～/个：不含税），并于2017年12月开始暂以月产10万个的规模开始量产。前期工序的生产基地为蓝碧石半导体宫崎株式会社（日本宫崎县），后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand)（泰国）。
＜背景＞
近年来，随着IoT进程带来的数据量増加，对数据中心高性能化的要求越来越高。不仅服务器本身，包括进行主体电源稳定供给所不可欠缺的UPS等在内，系统整体的功耗量显著增加，进一步降低功耗已成为重要课题。
另外，在使用IGBT的大功率应用中，为确保设备的可靠性，必须对可引发元器件故障或设备误动作的开关时的过冲采取措施，简化需求日益迫切。
＜特长＞
1．实现业界顶级的低传导损耗和高速开关性能
在本新系列产品中，利用薄晶圆技术使晶圆厚度比以往产品再薄15％，另外采用ROHM独创的单元微细化结构，成功实现业界顶级的低导通损耗（VCE(sat)＝1.5V）和高速开关特性（tf=30～40ns）。
2．实现软开关，减轻设备的设计负担
通过元器件内部优化，实现了ON/OFF顺畅切换的软开关。由此，开关时产生的电压过冲与普通产品相比减少了50％，可减少用来抑制过冲的外置栅极电阻和缓冲电路等部件数量。使用IGBT时，应用端不再需要以往需要的过冲对策，有利于减轻设计负担。
＜产品阵容＞
产品阵容又新增了以"短路耐受能力保持2μs"为特点的RGTV系列和以"高速开关性能"为特点的RGW系列，能够支持更广泛的应用。
RGTV系列（短路耐受能力保持版）
| TO-247N | TO-3PFM | |||
|---|---|---|---|---|
| IGBT单体 | 内置FRD | IGBT单体 | 内置FRD | |
| 30A | RGTV60TS65 | RGTV60TS65D | RGTV60TK65 | RGTV60TK65D |
| 50A | RGTV00TS65 | RGTV00TS65D | RGTV00TK65 | RGTV00TK65D |
| 80A | RGTVX6TS65 | ★ RGTVX6TS65D | - | - |
RGW系列（高速开关版）
| TO-247N | TO-3PFM | |||
|---|---|---|---|---|
| IGBT单体 | 内置FRD | IGBT单体 | 内置FRD | |
| 30A | RGW60TS65 | RGW60TS65D | RGW60TK65 | RGW60TK65D |
| 40A | RGW80TS65 | RGW80TS65D | RGW80TK65 | RGW80TK65D |
| 50A | RGW00TS65 | RGW00TS65D | RGW00TK65 | RGW00TK65D |
＜应用＞
工业设备（UPS（不间断电源）、焊接机、功率控制板等）、空调、IH（感应加热） 等
＜术语解说＞
- *1) 导通损耗
-
MOSFET和IGBT等晶体管因元器件结构的缘故，在电流流动时发生电压下降。
导通损耗是因这种元器件的电压下降而产生的损耗。 - *2) IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor（绝缘栅双极晶体管）
- MOSFET的高速开关特性和双极晶体管的低传导损耗特性兼备的功率晶体管。
- *3) 短路耐受能力
- 对引起元器件损坏的短路（电子电路的2点用低阻值的电阻器连接）的耐受能力。
- *4) 电压过冲
- 开关ON/OFF时产生超出规定电压值的电压。 电压值因过冲而暂时超出稳态值，之后返回到接近稳态值。
BMS中的低边驱动原理主要控制电池负极端的通断，通过功率MOSFET和相关控制电路确保电池充放电过程的安全与高效。其设计简单、成本低廉，但通信时需隔离措施。未来，低边驱动将更智能化、集成化，注重安全性与能效优化，同时模块化、标准化也将成为发展趋势，以适应BMS市场的不断扩大和多样化需求。
随着电动汽车和储能系统的快速发展，BMS中高边驱动的性能要求日益提升。未来，高边驱动将朝更高精度、更稳定及智能化的方向发展，通过集成先进传感器和算法实现精细充放电控制，并与其他系统协同工作提升整体效率与安全性。新材料和新工艺的应用将推动高边驱动技术创新，提高效率和可靠性。安全性和可靠性始终是核心，需加强安全防护和可靠性设计。
BMS作为电池管理的重要部分，高边驱动是其关键组件，通过控制电池正极开关实现充放电过程的精确控制。高边驱动需应对电池复杂特性、高电压大电流挑战，并解决散热和电磁干扰问题。同时，高边驱动设计需考虑电池包与ECU共地问题，确保通信正常。高边驱动的性能直接影响电池系统整体运行效果，需不断优化设计以满足电池管理需求。
反馈光耦通过光电转换实现电路的稳定可靠反馈控制，在电机控制、开关电源、通信和计算机等领域有广泛应用。未来，反馈光耦将朝着高速化、高精度化和智能化方向发展，以满足不断提升的数据传输和测量控制需求，同时融入智能化系统提升系统稳定性。
光耦是一种基于光学原理的电子元器件，通过电信号到光信号再到电信号的转换实现电气隔离。其内部发光器件和光敏器件协同工作，实现信号转换。光耦具有优异的隔离性能、稳定性和可靠性，以及抗电磁干扰能力，广泛应用于通信、电力、自动化控制等领域。其高效、高精度、易连接等特点，使其在各种复杂应用场景中发挥重要作用。
