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業界最小!羅姆開發出車載用內置絕緣元件的柵極驅動器

2012-05-22

 

日本知名半導體制造商羅姆株式會社(總部位于日本京都市)開發出內置絕緣元件的柵極驅動器“BM6103FV-C”,最適合作為電動汽車(EV)和混合動力車(HEV)逆變回路中IGBT以及功率MOSFET的驅動元件。

本產品融合了羅姆獨創的BiCDMOS技術與新開發的片上變壓器工藝技術,作為內置了絕緣元件的柵極驅動器,是業界最小小型封裝,有助于逆變器電路的小型化。另外,與傳統的光耦方式相比,可大幅降低耗電量,而且由于具備了所有必要的保護功能和品質要求,可減少設計時的工作量。

不僅如此,還支持作為新一代功率半導體備受期待的SiC(Silicon carbide:碳化硅)的功率MOSFET的高速開關,非常有助于實現更加高效、更加低功耗的新一代電動汽車。

生產基地在ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰國),預計從2012年6月份開始銷售樣品(樣品價格:1,000日元),從2012年9月份開始以月產1萬個的規模投入量產。

※ 根據羅姆的調查(截至2012年5月22日)

近年來,隨著EV和HEV的不斷普及,為了進一步提高性能,對動力單元的逆變器電路小型化的要求高漲。一方面,一般每個車載用逆變器內置6個柵極驅動器,為了實現逆變器電路的小型化,柵極驅動器的小型化勢在必行。此外,在車載特有的苛刻的驅動環境中,為實現確保安全性的逆變器電路,不僅需要各種保護功能,為了防止駕駛員觸電,作為絕緣元件必須配備光耦等外置零件。在這種情況下,對于內置絕緣元件、并且小型的柵極驅動器的需求日益高漲。

另一方面,有望內置于新一代EV/HEV的SiC元件用于逆變器電路時,解決其高速開關性能所導致的噪音也已成為重大課題。   

此次羅姆采用獨創的微細加工技術,開發出片上變壓器工藝,進而成功開發出小型并且內置了絕緣元件的柵極驅動器。無需外置零件,同時通過采用小型封裝,與傳統產品相比,安裝面積減少了約50%。不僅如此,由于內置車載逆變器電路所需的全部保護功能,不僅有助于實現逆變器的小型化,還非常有助于減輕設計負擔。

另外,針對逆變器電路中內置SiC元件、模塊時的噪音,通過與引以為豪的“業界最尖端”的羅姆自產SiC元件、模塊相結合進行開發,以最佳的電路設計成功解決了這個問題,從而成為業界唯一支持SiC的內置絕緣元件的柵極驅動器。

羅姆將以SiC為首的功率元件事業作為發展戰略之一定位,于2012年3月世界首家開始了“全SiC”功率模塊的量產。今后,羅姆繼續推進最大限度發揮SiC特性的柵極驅動器的開發,同時,還將推進SiC-IPM(智能功率模塊)等的開發,不斷完善SiC相關產品的陣容。

<特點>

1)  通過羅姆獨創的無鐵芯變壓器技術,內置2,500Vrms絕緣元件

2)  小型封裝

與傳統產品相比,SSOP-B20W(6.5mm×8.1mm H=Max 2.01mm)將安裝面積減少了50%以上

3)  通過內置所有的保護功能,實現安全設計

內置了車載逆變器電路所要求的全部保護功能:米勒鉗位功能、故障輸出功能、低電壓時誤動作防止功能、熱保護功能、短路保護功能、短路保護時軟關斷功能。

《主要規格》

  

4)  還支持SiC的高速開關

業界唯一支持SiC元件電路的產品。羅姆生產的SiC可以在最大800V、400A輸出狀態下確保穩定驅動。

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<術語解說>

?IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor的簡稱)

絕緣柵雙極晶體管。在柵極構建了MOSFET的雙極晶體管。

?MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor的簡稱)

金屬-氧化物-半導體場效應晶體管,是FET中最被普遍使用的結構。作為開關元件使用。

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