ROHM展示了业界第一款内置1700V SiC MOSFET的AC/DC转换器集成电路

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ROHM最近宣布了一款内置1700V SiC MOSFET的交流/直流转换器ic, BM2SCQ12xT-LBZ系列。本系列产品适用于工业应用,包括路灯、商用交流系统、通用交流伺服系统和大功率设备中的逆变器。
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与现有的硅功率器件相比,SiC功率半导体具有更高的功率效率、小型化和更高的电压能力。近年来,对节能的需求不断增长,已导致在400VAC工业应用中采用SiC等功率半导体。另一方面,工业设备由主电源电路和内置辅助电源组成,为各种控制系统供电。低压硅mosfet和IGBTs的使用限制了辅助电源的节电量。
作为回应,ROHM一直致力于引领集成电路的发展,使SiC功率半导体的性能最大化。2015年,公司率先推出用于驱动高电压、低损耗SiC mosfet的交流/直流变换器集成电路。这一次,我们创造了业界第一个内置SiC MOSFET的AC/DC转换器集成电路,这将进一步加快在工业设备中使用SiC MOSFET的AC/DC转换器的采用。
此外,BM2SCQ12xT-LBZ系列集成了1700V SiC MOSFET,也是业界首创。本系列产品通过解决设计人员使用离散解决方案所遇到的许多问题,实现了突破性的节能,并促进了高效的AC/DC转换器的设计。与传统的设计(从12pcs加散热片到一个集成电路)相比,将SiC MOSFET和为工业设备的辅助电源优化的控制电路集成在一个单独的封装中,大大减少了所需的部件数量。它还有助于最小化组件故障风险和使用SiC mosfet开发系统所需的资源数量。此外,本产品还可提高电能效率5%(降低电能损耗28%)。这些特性转化为在工业应用中尺寸的大幅减少、可靠性的提高和卓越的节能。
ROHM不仅致力于研发碳化硅器件等功率半导体,还致力于开发用于控制它们的集成电路,并提供优化的解决方案,从而在工业设备中实现更大的节能和性能。
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关键优势
BM2SCQ12xT-LBZ系列采用专用封装,集成了1700V SiC MOSFET以及为工业辅助电源优化的控制电路(即SiC MOSFET栅驱动电路)。
这些领先的技术交流/直流转换器ic提供的优势,有助于增加与集成SiC mosfet的交流/直流转换器的需求,通过提高可靠性,能源效率和紧凑的400VAC工业设备。
 
应用电路及采用结果
1. 突破性的小型化是通过用一个包替换12个组件和散热器实现的
ROHM的最新产品将多达12个组件(交流/直流转换器IC, 800V Si MOSFET x 2,稳压二极管x 3,电阻x 6)和散热器替换为一个单独的封装,大大减少了所需的外部部件数量。此外,高耐压和电压噪声电阻的内部SiC MOSFET使其有可能减少用于噪声抑制元件的尺寸。
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2. 开发资源和设计风险降低,同时提供多种内置的保护功能,使优越的可靠性
整体设计减少了夹具和驱动电路的元件选择和可靠性评估所需的资源,同时最小化了元件故障风险,简化了采用SiC MOSFET的开发工作。此外,还内置了电源电压引脚的过载保护(FB OLP)、过压保护(VCC OVP)、高精度热关机功能(TSD)(通过内置SiC mosfts实现),以及过流保护和二次过压保护功能。这使得集成多个保护电路的工业电源需要连续运行,从而导致系统可靠性的显著提高。
交流/直流变换器效率比较:Si与SiC
 
3.对SiC MOSFET性能进行了优化,从而显著提高了功耗
内部SiC MOSFET和为该SiC MOSFET优化的内置栅驱动电路比传统Si MOSFET提高了5%的效率(ROHM 2018年4月的研究)。此外,控制电路采用准谐振方法,比传统PWM系统运行效率更高,噪声更低,最大限度地降低了工业设备噪声的影响。
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SiC MOSFET的优势
与硅材料相比,SiC mosfet在高击穿电压区域具有更低的开关损耗和传导损耗、更高的功率处理能力和高温性能等优点。这减少了所需零件的数量和PCB面积,同时提高了节能时,使用在AC/DC和DC/DC转换器。
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应用场景
通用逆变器
交流伺服系统
可编程逻辑控制器
生产设备
机器人
工业照明(即路灯)
针对400VAC工业设备的辅助电源电路进行了优化
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