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ROHM開發出45W輸出、內置FET的小型AC/DC轉換器IC

2021-12-21 15:12| 發布者: 家電版工

~有助于降低工廠的安裝成本并提高白色家電和工業設備的節能性和可靠性~

全球知名半導體制造商羅姆(總部位于日本京都市)面向空調、白色家電、FA設備等配備交流電源的家電和工業設備領域,開發出內置730V耐壓MOSFET*1的AC/DC轉換器*2IC“BM2P06xMF-Z系列(BM2P060MF-Z、BM2P061MF-Z、BM2P063MF-Z)”。

近年來,家電和工業設備領域的AC/DC轉換器,不僅要支持交流輸入85V~264V以處理世界各地的交流電壓,作為電源整體還要符合能效標準“Energy Star*3”和安全標準“IEC 62368”等,需要從國際視角構建電源系統。其中,對于AC/DC轉換器IC來說,不僅要滿足這些要求,還需要采用表貼型封裝形式,以降低工廠的安裝成本。然而,事實上,在AC/DC轉換器IC中仍然大范圍地使用產生大量損耗和熱量的DMOSFET和Planar MOSFET,即使表貼封裝產品也很難滿足幾十瓦級的輸出功率要求。為解決這些問題,ROHM開發一種具有45W輸出功率的新產品,新產品已將低損耗SJ-MOSFET和優化的控制電路集成在小型表貼封裝中。

新產品是將ROHM的低損耗功率半導體(Super Junction MOSFET, 簡稱“SJ-MOSFET”)和控制電路等一體化封裝的IC,使交流輸入85V~264V、輸出功率到45W的AC/DC轉換器的開發變得更容易。新產品采用表貼型封裝,實現了過去很難的電路板自動安裝;而且還采用特別開發的控制電路,可以在取消電源輸入端的放電電阻器(待機時的損耗源)的情況下也符合“IEC 62368*4”標準;同時,利用ROHM自有的低待機功耗控制技術,使待機功耗顯著降低。不僅如此,最高的工作電源電壓(VCC)可達60V,無需降壓用的外部電源電路。與同等性能的普通產品相比,支持自動安裝將有助于降低工廠的安裝成本,同時還將待機功耗降低90%以上,并減少4個電源電路器件,從而有助于提高節能性和可靠性。

新產品已于2021年7月開始出售樣品(樣品價格 500日元/個,不含稅),計劃于2022年1月起暫以月產20萬個的規模投入量產。新產品和評估板“BM2P060MF-EVK-001”已經開始通過電商進行銷售,通過Ameya360、Sekorm、Right IC等電商平臺均可購買。

今后,ROHM不僅會繼續開發各種功率半導體和先進的模擬控制IC,還將為不同的應用提供更好的解決方案,不斷為系統的節能和優化貢獻力量。

<新產品特點>

1.表貼封裝、可支持高達45W的輸出功率,有助于降低工廠的安裝成本

新產品將低損耗(低導通電阻)730V耐壓SJ-MOSFET、啟動電路和優化的控制電路集成在小型且散熱性良好的表貼封裝(SOP20A)中。作為支持輸入電壓AC 85V~264V的表貼封裝產品,支持過去很難實現的高達45W的大輸出功率(24V×1.875A=45W等),并實現了普通的插裝型產品無法實現的自動安裝,這將非常有助于降低工廠的安裝成本。

2.待機功耗比普通產品低90%以上

新產品采用了融入ROHM高耐壓工藝技術和模擬設計技術的控制電路(X電容*5放電功能),即使取消以往必須的既是損耗源又具有防觸電功能的放電電阻,也可以滿足安全標準“IEC 62368”的安全要求。此外,利用自有的低待機功耗控制技術(優化控制功率半導體的開關次數和流經隔離變壓器的電流),進一步降低了應用待機時的IC功耗,系統待機功耗與普通產品相比降低了90%以上,成功地將待機功耗抑制到17mW(AC輸入230V、輸出功率0W時)。

此外,還搭載了降噪模式,可抑制隔離變壓器的異常噪聲。當希望降低待機功耗時,可以關閉降噪模式,當擔心隔離變壓器的異常噪聲或希望加快開發速度時,可以打開降噪模式,因此,可根據應用產品提供理想的電源系統。

3.電源電路元器件數量減少4個,功率半導體的故障風險更低,電源的可靠性更高

新產品可在11V~60V的更寬VCC電源電壓范圍內工作。60V的最高電源電壓是普通產品的兩倍,對外來噪聲干擾和浪涌電壓均具有很高的可靠性。此外,還可以減少普通產品所需的降壓用外置電源電路的4個元器件。

不僅如此,在內置的功率半導體中,還采用了具有很強抗浪涌電壓能力的SJ-MOSFET(抗擊穿能力指標——雪崩耐量比普通產品中內置的DMOSFET和Planar MOSFET高30倍以上),降低了半導體的故障風險,因此有助于提高電源系統的可靠性。

<應用示例>

◇空調、白色家電、監控器、吹風機等各種家電

◇逆變器、AC伺服、路由器、OA設備等各種工業設備

適用于家電和工業設備中最高45W輸出功率的各種AC/DC轉換器。

<與新產品相關的AC/DC轉換器IC產品陣容>

<電商銷售信息>

起售時間: 2021年9月開始

電商平臺:Ameya360、Sekorm、Right IC,在其他電商平臺也將逐步發售。

銷售產品:

<術語解說>

*1) MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)、SJ-MOSFET(Super Junction MOSFET)、DMOSFET(Double-diffused MOSFET)、Planar MOSFET(平面型MOSFET)

MOSFET是晶體管的一種,根據器件結構進一步細分為DMOSFET、Planar MOSFET和SJ-MOSFET。使用硅襯底生產MOSFET時,DMOSFET和Planar MOSFET的生產成本比SJ-MOSFET要低,而SJ-MOSFET的耐壓和輸出電流能力比DMOSFET和Planar MOSFET要好,處理大功率時的損耗更少。

*2) AC/DC轉換器

電源的一種,可將交流(AC)電壓轉換為直流(DC)電壓。是電子設備所需的一種控制電路,負責將流經普通插座的交流電轉換為電子設備工作所需的直流電。

*3) Energy Star

美國環境保護署(EPA)和美國能源部(DOE)于1992年制定的針對消費產品的能效標準。通過國際合作項目在其他國家也得到了應用,目標產品范圍很廣,其中包括家電和IT設備等。

*4) IEC 62368

音視頻與信息技術設備安全標準。是基于旨在防止對人體造成傷害的“基于危害的安全工程(HBSE)”概念開發的安全標準。規定了危險能量源(造成傷害的源頭)的識別、傳遞機制以及人體安全防護措施等指南。

*5) X電容

AC電源(AC/DC轉換器)輸入電路中用來抑制噪聲的電容器。從插座上拔下插頭后的一瞬間,X電容中仍帶有電壓,如果在這種狀態下觸碰插頭的電極,可能會放電到人體并造成觸電。


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