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ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业界No.1的高速trr性能!

http://www.ec.hc360.com2017年07月11日09:06 来源:慧聪电子网T|T

    【慧聪电子网】近年来,节能化趋势日益加速,家电产品倾向于采用更接近实际使用情况的能效标识APF,不再仅仅关注功率负载较大的设备启动时和额定条件下的节能,要求负载较小的正常运转时更节能的趋势日益高涨。据称,在全球的电力需求中,近50%被用于驱动电机,随着空调在新兴国家的普及,全球的电力局势逐年严峻。

    在这种背景下,ROHM开发出PrestoMOS,非常适用于要求低功耗化的空调等白色家电和工业设备等的电机驱动,可大大降低应用正常运转时的功耗,满足了社会的节能需求。

    罗姆日前举行了“业界最快trr性能的600V超级结MOS-PrestoMOS新产品发布会”,罗姆半导体(上海)有限公司设计中心高级经理水原德健介绍了罗姆在功率元器件及高压产品的系列产品,并重点推介了这款新产品。

ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业界No.1的高速trr性能!

ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业界No.1的高速trr性能!

     罗姆半导体(上海)有限公司设计中心高级经理水原德健

罗姆半导体(上海)有限公司设计中心高级经理水原德健

    超级结MOSFET市场将越来越大

    现在市场普遍认为,500-600V以上为高压MOS。高压MOS在整个市场上用的最多的是600V,600V里又分为三个,即标准型、高速开关型、高速trr型,而高速trr型大约占市场的7%。

    高压MOS从构造上分为两种,一种是平面的高压MOS,一种是纵向的纵沟槽型高压MOS,也就是超级结型MOS。超级结MOS在是实现了低导通电阻的同时,还进步改善了噪音特性,使这个特性可以与平面型MOS相持平。据ROHM数据显示,从2014年开始到2020年,MOS整体的需求量没有太大变化的,但平面MOS市场越来越变小,超级结MOSFET市场越来越大,预计到2020年超级结MOS将成为主流。

    ROHM拥有Si超级结MOSFET/HybridMOS、FRD及IGBT产品。SiC元器件也已覆盖肖特基二极管和MOSFET产品。GaN-HEMT器件也正在研发中。特色产品包括低噪声超级结MOSFET-第二代超级结MOSEN系列、高速开关超级结MOSFET-第二代超级结MOSKN系列、650V超级结MOSFET-第二代超级结MOSEN&KN系列、新封装“TO220AB”(650V超级结MOSFET‐KN系列‐)、800V超级结MOSFET-第一代超级结MOSAN系列等。

    业界最快trr性能的600V超级结MOS-PrestoMOS

    PrestoMOS,即高速trr规格的超级结MOSFET,该产品承担的作用是开关。白色家电和工业设备等的电机驱动等对于节能化的特性,要求产品能高速进行开关ON/OFF切换(高速开关),ON时的电阻成分要小(低导通电阻)。PrestoMOS在低导通电阻+高速开关的基础上,又加入了高速trr。ROHM通过利用ROHM独有的Lifetime控制法,实现业界No.1的高速trr性能!

    罗姆的第一代产品改变了体二极管的trr的特性,使trr的速度更快一些。罗姆第二代产品R60xxMNx系列在继续提高高速trr性能的基础上,进一步降低导通电阻并提高开关速度。

    水原德健介绍说:“以往的构造都是纵向沟槽构造,罗姆新的构造在两方面改进:首先提高开关速度:需要收窄P区和N区的间隔(更狭间距),通过结构的微细化,成功解决了该课题;其次,降低导通电阻:需要N区的提高电流密度上升,虽存在因提高浓度导致PN失衡而无法保持耐压的矛盾现象,但通过结构的微细化和浓度分布的优化,成功解决了该课题。”

ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业界No.1的高速trr性能!

ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业界No.1的高速trr性能!

    总结说来,600V超级结MOS-PrestoMOS具有以下特点:

    1.业界最快的trr性能、低Ron、低Qg,有助于应用节能

    一般MOSFET具有高速开关和低电流范围的传导损耗低的优点,设备正常运转时可有效降低功耗。“R60xxMNx系列”利用ROHM独有的Lifetime控制技术,不仅保持了业界最快trr性能,而且Ron和Qg更低,非常有助于变频电路的节能。

    2.超强短路耐受能力,确保可靠性

    通常,一旦发生短路,即具有电路误动作、流过超出设计值的大电流、引起异常发热、甚至元件受损的可能性。一直以来,因性能与短路之间的制约关系,确保超强的短路耐受能力是非常困难的,而“R60xxMNx系列”利用ROHM的模拟技术优势,对热失控的成因---寄生双极晶体管成功地进行了优化,可确保电机驱动所必须的短路耐受能力,有助于提高应用的可靠性。

    3.自导通损耗微小

    自导通是指MOSFET在关断状态下,高边主开关一旦导通,则低边MOSFET的漏极-源极间电压急剧增加,电压被栅极感应,栅极电压上升,MOSFET误动作。该现象使MOSFET内部产生自身功率损耗。而“R60xxMNx系列”通过优化寄生电容,可将该损耗控制在非常微小的最低范围内。

    此次开发的“R60xxMNx系列”通过优化ROHM独有的芯片结构,在保持PrestoMOS“高速trr性能”特征的基础上,还成功地使Ron和Qg显著降低。由此,在变频空调等电机驱动的应用中,轻负载时的功率损耗与以往的IGBT相比,降低约56%,节能效果非常明显。应用领域还包括洗衣机、空调、冰箱等白色家电,工业设备电机驱动、充电站等。

    该系列产品已于2016年12月份开始以月产10万个规模投入量产,前期工序的生产基地为ROHMApolloCo.,Ltd.(日本福冈县),后期工序的生产基地为ROHMSemiconductor(Korea)Co.,Ltd.(韩国)。

    今后,ROHM将继续开发凝聚了ROHM模拟设计技术优势的高性能、高可靠性产品,不断为社会的进一步节能贡献力量。

责任编辑:李嘉

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