업계 초고속 trr 성능 600V Super Junction MOSFET PrestoMOS (프레스토모스)™에
저 ON 저항과 Low QG를 실현한 「R60xxMNx 시리즈」 라인업 추가
인버터 탑재 에어컨 등 모터 구동 어플리케이션의 극적인 에너지 절약화에 기여

 

<개요>

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로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 저소비전력화가 요구되는 백색가전 및 산업기기 등의 모터 구동에 최적인 고속 trr※1 타입 600V Super Junction MOSFET PrestoMOS™ (프레스토모스) 라인업에 「R60xxMNx 시리즈」를 새롭게 추가하였습니다. PrestoMOS™는 업계 초고속 trr 성능이 특징인 파워 MOSFET로, 업계 최소의 스위칭 손실을 자랑합니다. 인버터를 탑재한 백색가전의 저소비전력화를 실현하여, 매우 높은 평가를 받고 있습니다.

이번에 개발한 「R60xxMNx 시리즈」는 로옴의 독자적인 칩 구조를 통해 최적화함으로써, PrestoMOS™의 고속 trr 성능을 유지함과 동시에 ON 저항※2과 QG※3의 극적인 저감에 성공하였습니다. 이에 따라, 인버터 탑재 에어컨 등 모터 구동 어플리케이션에서 기존의 IGBT 대비, 경부하 시의 전력 손실을 약 56% 저감하여, 극적인 에너지 절약화에 기여합니다.
또한, 「R60xxMNx 시리즈」는 로옴이 장기간에 걸쳐 축적해온 아날로그 기술의 노하우를 구사하여, 높은 단락내량을 실현하였습니다. 회로의 오동작 등에 의한 이상 발열로 인한 파괴와 같은 리스크를 경감하여, 어플리케이션의 신뢰성 향상에도 기여합니다.

본 시리즈는 2016년 12월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시하였으며, 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사 (후쿠오카), 후공정 ROHM Korea Corporation (한국)입니다.
로옴은 앞으로도 아날로그 설계 기술을 구사한 고성능 · 고신뢰성 제품을 개발하여, 사회의 에너지 절약화에 기여할 것입니다.

<배경>

최근, 에너지 절약화가 가속화되고 있는 가운데, 에너지 절약법 개정으로 가전제품의 경우 사용 실태에 가까운 에너지 소비 효율을 나타내는 APF (Annual Performance Factor)※4를 표기하는 경향이 있습니다. 또한, 전력 부하가 큰 기기의 기동 시 및 정격 조건뿐만 아니라, 부하가 적은 정상 동작 시의 에너지 절약화에 대한 요구도 높아지고 있습니다. 전세계 전력 수요의 약 50%가 모터를 구동하기 위해 사용되고 있으며, 신흥국으로 에어컨이 보급됨에 따라 전세계적인 전력 사정은 해마다 어려워질 것으로 예측되고 있습니다. 이러한 상황에서 로옴은 저소비전력화가 요구되는 에어컨 등의 백색가전 및 산업기기 등의 모터 구동에 최적인 PrestoMOS™를 개발하여, 어플리케이션의 정상 동작 시의 대폭적인 저소비전력화를 실현함으로써 사회의 에너지 절약 요구에 대응하고 있습니다.

전력 손실 비교 PrestMOS™「R60xxMNx 시리즈」 성능 분포도

<특징>

1. 업계 초고속 trr 성능과 저 ON 저항, Low QG로 어플리케이션의 에너지 절약 실현

고속 trr 실현

일반적으로 MOSFET는 고속 스위칭 및 저전류 영역에서의 도통 손실이 낮다는 메리트가 있어, 기기의 정상 동작 시의 저전력화에 효과가 있습니다. 「R60xxMNx 시리즈」는 로옴의 독자적인 라이프타임 제어 기술을 구사함으로써, 업계 초고속 trr 성능을 유지함과 동시에, ON 저항과 QG를 저감하여, 인버터 회로의 에너지 절약화에 최적인 성능을 실현하였습니다.

2. 높은 단락내량으로 신뢰성 확보

Prest MOS™ 세대간 비교

통상적으로 단락이 발생하면 회로가 오동작을 일으켜, 설계치를 초과하는 대전류가 흐르게 되고, 이상 발열로 인해 파괴될 가능성이 있습니다. 기존에는 성능과 단락의 트레이드 오프 관계성으로 인해, 높은 단락내량을 확보하기 어려웠습니다. 그러나, 「R60xxMNx 시리즈」는 로옴의 아날로그 기술을 구사함으로써, 열폭주의 원인이 되는 기생 바이폴라 트랜지스터의 최적화에 성공하였습니다. 이에 따라, 모터 구동에 필수인 단락내량을 확보하여, 어플리케이션의 신뢰성 향상에도 기여합니다.

3. 셀프 turn-on으로 손실을 최소한으로 억제

셀프 turn-on이란, MOSFET가 OFF 상태에서 high-side의 메인 스위치가 ON되면, low-side MOSFET의 드레인 – 소스 사이에 갑자기 전압이 인가되고 게이트로 유인되어, 게이트 전압의 상승으로 인해 MOSFET가 오동작을 일으키는 것을 의미합니다. 이러한 현상으로 인해, MOSFET 내부의 자기 전력 손실이 발생하지만, 「R60xxMNx 시리즈」는 기생 용량의 최적화를 통해, 자기 전력 손실을 최소한으로 억제할 수 있습니다.

<어플리케이션>

어플리케이션

에어컨, 냉장고, 산업기기 (충전 스테이션 등)

<라인업>

패키지 용도 품명 극성
(ch)
VDSS
(V)
ID
(A)
PD (W)
(Tc=25°C)
RDS(on) (Ω) Qg Typ.
(nC)
Trr
(Typ.)
(ns)
구동
전압
(V)
VGS=10V
Typ. Max VGS=10V
R60xxMNx 시리즈
TO-252 스위칭 R6010MND3 N 600 10 143 0.28 0.38 20 80 10
R6008MND3 600 8 115 0.45 0.61 13.5 65
R6007MND3 600 7 95 0.54 0.73 10 60
TO-220FM R6030MNX 600 30 90 0.11 0.15 45 90
☆R6020MNX 600 20 72 0.19 0.25 30 85
TO-3PF R6047MNZ 600 47 102 0.06 0.081 70 105
TO-247 R6076MNZ1 600 76 740 0.04 0.055 115 135
R6047MNZ1 600 47 440 0.06 0.081 70 105

하기 패키지로 라인업을 구비하고 있으므로, 별도 문의하여 주십시오.
TO-263 (LPTS) 패키지도 샘플을 일부 구비하고 있습니다.

Package

TO-252
TO-252
TO-220FM
TO-220FM
TO-3PF
TO-3PF
TO-247
TO-247

<용어 설명>

※1 trr : 역회복 시간
스위칭 다이오드가 ON 상태에서 완전한 OFF 상태가 되기까지 걸리는 시간.
※2 ON 저항 : Ron(Ω)
스위칭 다이오드가 ON 상태가 되었을 때의 저항치.
※3 QG : 게이트 입력 전하량
MOSFET의 ON / OFF 전환 시, 게이트 전극에 주입해야 하는 전하량.
※4 APF (Annual Performance Factor)
1년간 가정용 에어컨 사용 시의 에너지 소비 효율. 수치가 클수록 에너지 절약성이 높음.

<PrestoMOS™>

Presto : "매우 빠르게"를 나타내는 이태리어를 사용한 음악 용어.
업계 초고속 trr 성능이 특징인 로옴 오리지널 파워 MOSFET. 업계 최소의 스위칭 손실을 실현한 제품.