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ROHM开发出45W输出、内置FET的小型表贴封装 AC/DC转换器IC“BM2P06xMF-Z”

2021/12/21
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全球知名半导体制造罗姆(总部位于日本京都市)面向空调、白色家电、FA设备等配备交流电源的家电和工业设备领域,开发出内置730V耐压MOSFET*1的AC/DC转换器*2IC“BM2P06xMF-Z系列(BM2P060MF-Z、BM2P061MF-Z、BM2P063MF-Z)”。

近年来,家电和工业设备领域的AC/DC转换器,不仅要支持交流输入85V~264V以处理世界各地的交流电压,作为电源整体还要符合能效标准“Energy Star*3”和安全标准“IEC 62368”等,需要从国际视角构建电源系统。其中,对于AC/DC转换器IC来说,不仅要满足这些要求,还需要采用表贴型封装形式,以降低工厂的安装成本。然而,事实上,在AC/DC转换器IC中仍然大范围地使用产生大量损耗和热量的DMOSFET和Planar MOSFET,即使表贴封装产品也很难满足几十瓦级的输出功率要求。为解决这些问题,ROHM开发一种具有45W输出功率的新产品,新产品已将低损耗SJ-MOSFET和优化的控制电路集成在小型表贴封装中。

新产品是将ROHM的低损耗功率半导体(Super Junction MOSFET, 简称“SJ-MOSFET”)和控制电路等一体化封装的IC,使交流输入85V~264V、输出功率到45W的AC/DC转换器的开发变得更容易。新产品采用表贴型封装,实现了过去很难的电路板自动安装;而且还采用特别开发的控制电路,可以在取消电源输入端的放电电阻器(待机时的损耗源)的情况下也符合“IEC 62368*4”标准;同时,利用ROHM自有的低待机功耗控制技术,使待机功耗显著降低。不仅如此,最高的工作电源电压(VCC)可达60V,无需降压用的外部电源电路。与同等性能的普通产品相比,支持自动安装将有助于降低工厂的安装成本,同时还将待机功耗降低90%以上,并减少4个电源电路器件,从而有助于提高节能性和可靠性。

新产品已于2021年7月开始出售样品(样品价格 500日元/个,不含税),计划于2022年1月起暂以月产20万个的规模投入量产。新产品和评估板“BM2P060MF-EVK-001”已经开始通过电商进行销售,通过Ameya360、Sekorm、Right IC等电商平台均可购买。

今后,ROHM不仅会继续开发各种功率半导体和先进的模拟控制IC,还将为不同的应用提供更好的解决方案,不断为系统的节能和优化贡献力量。

<新产品特点>

1.表贴封装、可支持高达45W的输出功率,有助于降低工厂的安装成本

新产品将低损耗(低导通电阻)730V耐压SJ-MOSFET、启动电路和优化的控制电路集成在小型且散热性良好的表贴封装(SOP20A)中。作为支持输入电压AC 85V~264V的表贴封装产品,支持过去很难实现的高达45W的大输出功率(24V×1.875A=45W等),并实现了普通的插装型产品无法实现的自动安装,这将非常有助于降低工厂的安装成本。

2.待机功耗比普通产品低90%以上

新产品采用了融入ROHM高耐压工艺技术和模拟设计技术的控制电路(X电容*5放电功能),即使取消以往必须的既是损耗源又具有防触电功能的放电电阻,也可以满足安全标准“IEC 62368”的安全要求。此外,利用自有的低待机功耗控制技术(优化控制功率半导体的开关次数和流经隔离变压器电流),进一步降低了应用待机时的IC功耗,系统待机功耗与普通产品相比降低了90%以上,成功地将待机功耗抑制到17mW(AC输入230V、输出功率0W时)。

此外,还搭载了降噪模式,可抑制隔离变压器的异常噪声。当希望降低待机功耗时,可以关闭降噪模式,当担心隔离变压器的异常噪声或希望加快开发速度时,可以打开降噪模式,因此,可根据应用产品提供理想的电源系统。

 

3.电源电路元器件数量减少4个,功率半导体的故障风险更低,电源的可靠性更高

新产品可在11V~60V的更宽VCC电源电压范围内工作。60V的最高电源电压是普通产品的两倍,对外来噪声干扰和浪涌电压均具有很高的可靠性。此外,还可以减少普通产品所需的降压用外置电源电路的4个元器件。

不仅如此,在内置的功率半导体中,还采用了具有很强抗浪涌电压能力的SJ-MOSFET(抗击穿能力指标——雪崩耐量比普通产品中内置的DMOSFET和Planar MOSFET高30倍以上),降低了半导体的故障风险,因此有助于提高电源系统的可靠性。

<应用示例>

◇空调、白色家电、监控器、吹风机等各种家电

逆变器、AC伺服、路由器、OA设备等各种工业设备

适用于家电和工业设备中最高45W输出功率的各种AC/DC转换器。

<与新产品相关的AC/DC转换器IC产品阵容>

<术语解说>

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

MOSFET是晶体管的一种,根据器件结构进一步细分为DMOSFET、Planar MOSFET和SJ-MOSFET。使用硅衬底生产MOSFET时,DMOSFET和Planar MOSFET的生产成本比SJ-MOSFET要低,而SJ-MOSFET的耐压和输出电流能力比DMOSFET和Planar MOSFET要好,处理大功率时的损耗更少。

*2) AC/DC转换器

电源的一种,可将交流(AC)电压转换为直流(DC)电压。是电子设备所需的一种控制电路,负责将流经普通插座的交流电转换为电子设备工作所需的直流电

*3) Energy Star

美国环境保护署(EPA)和美国能源部(DOE)于1992年制定的针对消费产品的能效标准。通过国际合作项目在其他国家也得到了应用,目标产品范围很广,其中包括家电和IT设备等。

*4) IEC 62368

音视频与信息技术设备安全标准。是基于旨在防止对人体造成伤害的“基于危害的安全工程(HBSE)”概念开发的安全标准。规定了危险能量源(造成伤害的源头)的识别、传递机制以及人体安全防护措施等指南。

*5) X电容

AC电源(AC/DC转换器)输入电路中用来抑制噪声的电容器。从插座上拔下插头后的一瞬间,X电容中仍带有电压,如果在这种状态下触碰插头的电极,可能会放电到人体并造成触电。

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ROHM公司总部在日本京都,是著名电子元件制造商。公司1958年成立,开始制造电阻器件,公司名称源自于此。1965年进入半导体领域。ROHM公司采用先进的生产技术生产电子元器件,包括一些最先进的自动化技术,因此能够始终处于元件制造业的最前列.

ROHM公司总部在日本京都,是著名电子元件制造商。公司1958年成立,开始制造电阻器件,公司名称源自于此。1965年进入半导体领域。ROHM公司采用先进的生产技术生产电子元器件,包括一些最先进的自动化技术,因此能够始终处于元件制造业的最前列.收起

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