隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及,Wi-Fi等通信功能的增設加速。所有的白色家電和工業(yè)設備都需要持續通電以確保通信功能,這就導致對家電產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品的能耗要求越來(lái)越嚴格,對功率轉換的效率要求越來(lái)越高。與此同時(shí),對于負責功率轉換工作的功率半導體之一IGBT以及配備了IGBT的模塊,也提出了進(jìn)一步降低功耗的要求。另一方面,在IGBT IPM的開(kāi)發(fā)中,為了降低功耗通常會(huì )優(yōu)先考慮低損耗,致使產(chǎn)品噪聲特性惡化的情況較多,這就需要改善噪聲特性。
近日,ROHM推出業(yè)內超高特性IGBT IPM系列產(chǎn)品“BM6437x系列”,既滿(mǎn)足降低輻射噪聲,又能實(shí)現降低功率損耗的要求。該系列產(chǎn)品可內置于空調、洗衣機等白色家電和小型工業(yè)設備(如工業(yè)用機器人用的小容量電機等)中,且非常適用于各種變頻器的功率轉換。

三大特性幫助工程師簡(jiǎn)化系統設計
新產(chǎn)品系列特點(diǎn)主要集中在三方面:噪聲低且節能、高精度溫度監控、新增“產(chǎn)品識別功能”。
1. 同時(shí)實(shí)現業(yè)內出色的降噪特性和低損耗特性
通過(guò)優(yōu)化內置FRD的軟恢復性能和內置IGBT,使輻射噪聲比普通產(chǎn)品低6dB以上(比較峰值時(shí))。其業(yè)內出色的噪聲特性,使得削減以往所需的噪聲濾波器成為可能。此外,通過(guò)內置ROHM最新的IGBT元件,降低了導通損耗和開(kāi)關(guān)損耗,與以往產(chǎn)品相比,功率損耗降低6%(fc=15kHz時(shí))。因其在業(yè)內具有超高特性,從而有助于降低各種設備的功耗。
2. 溫度監控功能的精度顯著(zhù)提高,使削減外置熱敏電阻成為可能
相比普通產(chǎn)品±5%(相當于5℃)(90℃時(shí))的溫度監控功能保證,新產(chǎn)品的精度大大改善,可達到與熱敏電阻同等的保證精度±2%(相當于2℃)(同樣90℃時(shí))。這使得削減以往高精度溫度監控器所需的外置熱敏電阻數量成為可能,從而有助于減少元器件數量和設計工時(shí)。

3. 具備安裝于電路板后的產(chǎn)品識別功能,可防止誤裝
作為新功能,新產(chǎn)品增加了產(chǎn)品識別功能。通常,產(chǎn)品名稱(chēng)會(huì )印在模塑表面上,以往在電路板上安裝后很難進(jìn)行確認,但是本系列新產(chǎn)品可以通過(guò)阻抗測量?jì)x識別已安裝到電路板上的產(chǎn)品,有助于防止封裝相同的其他公司產(chǎn)品和電流值不同的產(chǎn)品誤裝。
據介紹,目前上市的新產(chǎn)品系列,包含15安培到35安培四個(gè)系列,這四個(gè)系列完全兼容,且采用完全相同的封裝,客戶(hù)可以通過(guò)改變不同的IPM型號,可以實(shí)現不同功率、機種之間的切換。大大改善客戶(hù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品周期。
ROHM技術(shù)中心高級經(jīng)理顧偉俊在近日舉辦的媒體會(huì )中稱(chēng),提起ROHM的功率元器件,討論更多的可能是碳化硅產(chǎn)品,其實(shí)ROHM的功率器件業(yè)務(wù)涵蓋非常廣泛,包括從晶圓、裸芯片到分離器件、模塊,IC以及IPM這樣的功率器件,擁有豐富的產(chǎn)品群。IPM作為功率模塊中主要的產(chǎn)品線(xiàn),ROHM正在不斷地投入、開(kāi)發(fā)和豐富產(chǎn)品系列,使之成為越來(lái)越主流的產(chǎn)品。
那么,什么是IPM呢?
IPM即智能功率模塊,與普通功率模塊相比,IPM可以將功率器件集成在一個(gè)封裝器件中,同時(shí)還可以把相應的驅動(dòng)電路以及周邊的保護電路全部集成到模塊里,幫助工程師簡(jiǎn)化產(chǎn)品設計。以空調電機的壓縮機控制板為例,從圖中可以看出,左側藍色邊框內的部分是以往的功率驅動(dòng)板,將功率器件、驅動(dòng)電路和電流檢測保護電路分布在板子上,完成一個(gè)功率轉換的電路。相比右側而言,IPM完全取代這些器件,既易于設計,又可以將產(chǎn)品面積縮減至三分之一。盡管在一些性能指標的對應上面,分離器件可以更靈活的對外圍器件做調整,但隨著(zhù)IPM現在性能越來(lái)越可靠,應用越來(lái)越適用,調整電路的要求逐步弱化。

IPM作為一個(gè)功率模塊,里面包含很多的功率器件,ROHM所有的功率器件,包括前端,從晶圓到裸片的開(kāi)發(fā),都是在日本的工廠(chǎng)完成。完成后,會(huì )送到泰國工廠(chǎng)做后續的封裝以及測試的工作。完成封裝、測試以后,然后再做全球的出貨、統配工作,可以說(shuō)所有產(chǎn)品保障都是由ROHM公司內部完成。
在IPM支持開(kāi)發(fā)方面,ROHM還可提供相當完善的在線(xiàn)仿真工具和產(chǎn)品,相應的應用原理方框圖以及物料清單,應用指南幫助工程師。不僅可根據客戶(hù)要求的條件進(jìn)行損耗計算,還可與系統框圖和評估板等相結合來(lái)實(shí)現更理想的產(chǎn)品設計。

ROHM公司一直致力于IPM不斷的改善和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),尤其是對空調領(lǐng)域,新推出了使用自產(chǎn)硅基MOS-PrestoMOS™的高效率IPM產(chǎn)品,并且已經(jīng)有部分產(chǎn)品在官網(wǎng)公布。據悉,使用該產(chǎn)品以后,普通的變頻空調在常年應用工作中,可以降低50%左右的功率損耗。未來(lái),ROHM也將繼續擴大系列產(chǎn)品陣容,并且已經(jīng)投入到了車(chē)載級產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),支持汽車(chē)級應用,希望能在更廣泛的領(lǐng)域進(jìn)一步幫助工程師降低產(chǎn)品功耗,減少設計工時(shí)。 |