～損耗比以往IGBT產(chǎn)品低67%,有助于以更高的性價比進一步降低車載和工業(yè)設備功耗～
全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)開發(fā)出650V耐壓、內(nèi)置SiC肖特基勢壘二極管的IGBT(Hybrid IGBT)“RGWxx65C系列”(RGW60TS65CHR、RGW80TS65CHR、RGW00TS65CHR),且均符合汽車電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101*1”。該產(chǎn)品適用于以電氣化車輛為首的電動汽車(xEV)中的車載充電器和DC/DC轉(zhuǎn)換器、以及太陽能發(fā)電用的功率調(diào)節(jié)器等處理大功率的汽車電子設備和工業(yè)設備。
近年來,在全球“創(chuàng)建無碳社會”和“碳中和”等減少環(huán)境負荷的努力中,電動汽車(xEV)得以日益普及。為了進一步提高系統(tǒng)的效率,對各種車載設備的逆變器和轉(zhuǎn)換器電路中使用的功率半導體也提出了多樣化需求,超低損耗的SiC功率元器件(SiC MOSFET、SiC SBD等)和傳統(tǒng)的硅功率元器件(IGBT、SJ-MOSFET等)都在經(jīng)歷技術變革。
ROHM致力于為廣泛的應用提供有效的電源解決方案,不僅專注于行業(yè)先進的SiC功率元器件,還積極推動Si功率元器件和驅(qū)動IC的技術及產(chǎn)品開發(fā)。此次,開發(fā)了能夠為普及中的車載、工業(yè)設備提供更高性價比的Hybrid IGBT。
“RGWxx65C系列”是Hybrid型IGBT,在IGBT*2的反饋單元(續(xù)流二極管)中采用了ROHM的低損耗SiC肖特基勢壘二極管(SiC SBD),成功大幅降低以往IGBT產(chǎn)品導通時的開關損耗(以下稱“開通損耗”*3)。在車載充電器中采用本產(chǎn)品時,與以往IGBT產(chǎn)品相比,損耗可降低67%,與超級結MOSFET (SJ-MOSFET)相比,損耗可降低24%,有助于以更高的性價比進一步降低車載和工業(yè)設備應用的功耗。
新產(chǎn)品已于2021年3月開始出售樣品(樣品價格:1,200日元/個,不含稅),預計將于2021年12月起暫以月產(chǎn)2萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)。另外,在ROHM官網(wǎng)上還免費提供評估和導入本系列產(chǎn)品所需的豐富設計數(shù)據(jù),其中包括含有驅(qū)動電路設計方法的應用指南和SPICE模型等,以支持快速引入市場。
今后,ROHM將繼續(xù)開發(fā)滿足各種需求的低損耗功率元器件,同時,提供設計工具以及各種解決方案,通過助力應用系統(tǒng)的節(jié)能和小型化為減輕環(huán)境負荷貢獻力量。
<新產(chǎn)品特點>
●損耗比以往IGBT產(chǎn)品低67%,為普及中的車載電子設備和工業(yè)設備提供更高性價比
“RGWxx65C系列”是Hybrid型IGBT,在IGBT的反饋單元(續(xù)流二極管)中采用了ROHM的低損耗SiC SBD。與以往使用Si快速恢復二極管(Si-FRD)的IGBT產(chǎn)品相比,成功地大幅降低了開通損耗,在車載充電器應用中損耗比以往IGBT產(chǎn)品低67%。與通常損耗小于IGBT的SJ-MOSFET相比,損耗也可降低24%。在轉(zhuǎn)換效率方面,新產(chǎn)品可以在更寬的工作頻率范圍確保97%以上的高效率,并且在100kHz的工作頻率下,效率可比IGBT高3%,有助于以更高的性價比進一步降低車載和工業(yè)設備應用的功耗。
●符合AEC-Q101標準,可在惡劣環(huán)境下使用
新系列產(chǎn)品還符合汽車電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101”,即使在車載和工業(yè)設備等嚴苛環(huán)境下也可以安心使用。
<關于各種設計數(shù)據(jù)>
為了加快本系列產(chǎn)品的應用,在ROHM官網(wǎng)上還免費提供評估和導入本系列新產(chǎn)品所需的豐富設計數(shù)據(jù),其中包括含有驅(qū)動電路設計方法的應用指南和仿真用的模型(SPICE模型)等。如欲了解更多信息,請訪問:
https://www.rohm.com.cn/products/igbt/field-stop-trench-igbt?SearchWord=rgw&PS_BuiltInDiode=SiC-SBD
※除了本系列Hybrid IGBT外,產(chǎn)品陣容中還包括使用Si-FRD作為續(xù)流二極管的產(chǎn)品和無續(xù)流二極管的產(chǎn)品。
如欲了解更多信息,請訪問:
https://www.rohm.com.cn/products/igbt/field-stop-trench-igbt?SearchWord=rgw
<應用示例>
?車載充電器 ?車載DC/DC轉(zhuǎn)換器
?太陽能逆變器(功率調(diào)節(jié)器)?不間斷電源裝置(UPS)
<術語解說>
*1) 汽車電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101”
AEC是Automotive Electronics Council的縮寫,是大型汽車制造商和美國大型電子元器件制造商聯(lián)手制定的汽車電子元器件的可靠性標準。Q101是專門針對分立半導體元器件(晶體管、二極管等)制定的標準。
*2) IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極晶體管)、SJ-MOSFET(Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
兩者均為通常使用Si襯底生產(chǎn)的功率半導體,它們的器件結構不同。IGBT比其他功率半導體的成本更低,但存在需要續(xù)流二極管才能工作(需要雙芯片結構才能工作)、關斷損耗較大的課題;與IGBT相比,SJ-MOSFET無需續(xù)流二極管即可工作(單芯片結構即可工作),而且關斷損耗較小,但存在難以應對大功率的問題。作為一項突破,IGBT的續(xù)流二極管采用SiC SBD 而非傳統(tǒng)的Si-FRD,推出了可以降低損耗的Hybrid IGBT。
*3) 開通損耗和關斷損耗
兩者均為晶體管等半導體元件開關時產(chǎn)生的損耗(開關損耗)。開通損耗是在元件ON時產(chǎn)生的損耗,關斷損耗是在元件OFF時產(chǎn)生的損耗。理想情況下,這些損耗應該為零,但實際上,由于結構上的緣故,在ON和OFF之間切換時,不可避免地會流過不必要的電流,從而產(chǎn)生損耗,因此對于功率半導體來說,設法減少這些損耗是非常重要的工作。
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