2021年12月23日--半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)針對空調、生活家電、FA裝置等配備交流電源的家電和工控裝置領域,研發出內建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,家電和工控裝置領域的AC/DC轉換器,不僅需要支援交流輸入85V~264V以處理世界各地的交流電壓,電源整體還要符合能效標準「Energy Star*3」和安全標準「IEC 62368*4」等,因此需要從國際視角構建電源系統。其中,對於AC/DC轉換IC來說,不僅要滿足這些要求,還需要採用表面安裝形式,以降低工廠產線的安裝成本。然而事實上,AC/DC轉換IC中仍廣泛使用產生大量損耗和熱量的DMOSFET和Planar MOSFET,即使是表面安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研發出一款具有45W輸出功率的新產品,能夠將低損耗SJ-MOSFET和最佳化的控制電路集約在小型表面安裝中。
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,將使交流輸入85V~264V、輸出功率達45W的AC/DC轉換器開發變得更容易。新產品採用表面安裝,實現了過去較為困難的電路板自動安裝;並且採用特別研發的控制電路,即使是在取消電源輸入端放電電阻(待機時的損耗源)的情況下也符合「IEC 62368」標準;同時,利用ROHM獨家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。與同等性能的市場競品相比,支援自動化安裝將有助降低工廠產線的安裝成本,同時還將待機功耗降低90%以上,並減少4個電源電路元件,有助提高節能性和可靠性。
新產品已於2021年7月開始出售樣品(樣品價格 500日元/個,未稅),計畫於2022年1月起暫以每月20萬個的規模投入量產。新產品和評估板「BM2P060MF-EVK-001」已經開始透過網路電商進行銷售。
<新產品特點>
1.表面安裝、可支援高達45W的輸出功率,有助降低工廠產線的安裝成本
新產品將低損耗(低導通電阻)730V耐壓SJ-MOSFET、啟動電路和最佳化的控制電路集約在小型且散熱性良好的表面安裝(SOP20A)中。以支援輸入電壓AC 85V~264V的表面安裝產品來說,可支援過去較為困難的45W大輸出功率(24V×1.875A=45W等),並實現了市場上插入式封裝產品無法實現的自動化安裝,這將非常有助降低工廠產線的安裝成本。
2.待機功耗比市場競品低90%以上
新產品採用了融合ROHM高耐壓製程技術和類比設計技術的控制電路(X電容*5放電功能),即使取消過去所必備、既是損耗源又具有防觸電功能的放電電阻,也能滿足安全標準「IEC 62368」的安全要求。此外,利用獨家低待機功耗控制技術(最佳化控制功率半導體的切換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,系統待機功耗與市場競品相比降低了90%以上,成功地將待機功耗降至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雜訊。若要降低待機功耗時,可以關閉降噪模式,若要隔離變壓器的異常雜訊或希望加快研發速度時,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VCC電源電壓範圍內工作。60V的最高電源電壓為市場競品的二倍,對外來雜訊干擾和突波電壓均具有很高的可靠性。此外,還可以減少使用市場競品在降壓用外接電源電路所需的4個元件。
不僅如此,在內建的功率半導體中,還採用了具有很強抗突波電壓能力的SJ-MOSFET(抗擊穿能力指標—耐崩潰度比市場競品內建的DMOSFET和Planar MOSFET高30倍以上),降低了半導體的故障風險,因此有助提高電源系統的可靠性。
<應用範例>
◇空調、生活家電、監視器、吹風機等各類家電
◇逆變器、AC伺服器、路由器、OA裝置等各種工控裝置
適用於家電和工控裝置中最高45W輸出功率的各種AC/DC轉換器。
<與新產品相關的AC/DC轉換IC產品系列>
<網路電商銷售資訊>
開賣時間:2021年9月開始
銷售產品:
<名詞解釋>
*1) MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)、SJ-MOSFET(Super Junction MOSFET)、DMOSFET(Double-diffused MOSFET)、Planar MOSFET(平面型MOSFET)
MOSFET是電晶體的一種,根據元件結構進一步細分為DMOSFET、Planar MOSFET和SJ-MOSFET。使用矽基板生產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。是電子裝置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裝置工作所需的直流電。
*3) Energy Star
美國環境保護署(EPA)和美國能源部(DOE)於1992年所制定、針對消費產品的能效標準。透過國際合作專案也陸續應用在其他國家,目標產品範圍很廣,其中包括家電和IT裝置等。
*4) IEC 62368
音視訊與資訊技術裝置安全標準。是基於旨在防止對人體造成傷害的「基於危害的安全工程(HBSE)」概念所研發的安全標準。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雜訊的電容。從插座上拔下插頭後的一瞬間,X電容中仍帶有電壓,如果在這種狀態下觸碰插頭的電極,可能會放電到人體並造成觸電。