하이파워 어플리케이션의 소형화에 기여하는 고전력 션트 저항기 라인업 확충
최대 정격 10W의 저저항 「GMR320」 개발,
초저 저항 「PSR 시리즈」 15W까지 정격 보증치 확대

2021년 4월 15일

<개요>

GMR320

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 자동차 및 산업기기, 백색 가전 등의 고전력이 필요한 어플리케이션용으로 고전력 · 저저항 션트 저항기 「GMR 시리즈」 중에서도 최대 정격전력 10W에 대응하는 「GMR320」을 개발하였습니다.
새롭게 개발한 GMR320은 자동차의 엔진 ECU 및 헤드램프, 산업기기 및 백색가전용 전원이나 모터 등에 최적인 정격전력 10W, 저항치 5mΩ~100mΩ을 라인업으로 구비하였습니다. 로옴의 독자적인 재료와 구조를 통해, 표면 온도 상승을 일반품 대비 23% 억제함으로써, 정격전력 10W 클래스로는 최소 사이즈를 실현함과 동시에 과전류 부하에 대한 높은 내구성을 실현하였습니다. 또한, 저항체 금속에 고기능 합금 재료를 채용함으로써, 저저항 영역에서도 우수한 저항 온도 계수 (TCR※1)를 달성하여, 고정밀도 및 신뢰성이 높은 전류 검출이 가능합니다.
그리고, 고전력 션트 저항기로서 호평을 받고 있는 「PSR 시리즈」에 있어서도, 단자 온도 디레이팅을 적용함으로써 정격전력의 보증치를 최대 15W까지 확대하여, 저항 온도 계수의 규격치를 개선하였습니다. 0.1mΩ~3.0mΩ까지의 초저 저항치 라인업을 구비하여, GMR 시리즈와 함께 소형 패키지로 고전력 대응, 고정밀도 검출을 실현함으로써 자동차 및 산업기기의 소형화에 기여합니다.
신제품 「GMR320」은 2021년 2월부터 양산 (300엔 / 개, 세금 불포함)을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정, 후공정 모두 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)입니다. 신제품을 포함한 GMR 시리즈 및 PSR 시리즈의 샘플은 chip 1 stop, Corestaff 등 온라인 부품 유통 사이트에서 1개부터 구입이 가능합니다.
또한, 2021년 10월부터, 신제품을 포함한 션트 저항기의 열 시뮬레이션용 모델을 로옴 공식 홈페이지에서 제공할 예정입니다. 이에 따라, 열 설계가 특히 어려운 하이파워 어플리케이션에 있어서도 실제 기기 설계 전에 시뮬레이션을 실시할 수 있으므로, 설계 공수 삭감에 기여합니다.
앞으로도 로옴은 창업 제품인 저항기에 있어서, 저전력에서 고전력에 이르기까지, 저전력 · 소형화에 기여하는 라인업을 확충함과 동시에, 각종 툴 제공 등 기술 서포트에도 주력함으로써 자동차 및 산업기기의 진화에 기여해 나갈 것입니다.

<배경>

최근 자동차 및 산업기기 분야에서는 어플리케이션의 고전력화가 가속화되는 한편, 저전력화도 요구되고 있습니다. 이에 따라, 전류를 검출하는 션트 저항기에도 고전력 대응이 요구됨과 동시에, 어플리케이션의 저전력 구동에 필요한 고정밀도의 전류 검출이 요구되고 있습니다. 로옴의 션트 저항기 GMR 시리즈 및 PSR 시리즈는 고전력 환경에서 사용하는 경우에도 고정밀도의 전류 검출이 가능하므로, 자동차 및 산업기기, 민생기기의 하이파워 어플리케이션에 최적입니다.

  • 로옴의 저항기 라인업

<신제품 특징>

로옴은 고전력 · 저저항 션트 저항기 「GMR320」을 새롭게 개발하였습니다. 또한, 고전력 · 초저 저항 션트 저항기 「PSR 시리즈」의 보증 정격전력을 높임으로써, 최대 15W까지의 고전력을 커버하는 라인업을 구비하였습니다. 두가지 시리즈 모두 수동 부품의 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q200※2에 대응하고 있으며, 사용 온도도 최대 170℃까지 가능하므로, 엔진 주변 등 온도 환경이 까다로운 자동차 어플리케이션에서도 높은 신뢰성을 지닙니다.
(라인업별 상세 특징은 하기 참조)

●「GMR320」의 특징

1. 고방열 구조로, 일반품 대비 표면 온도 상승 23% 억제

션트 저항기는 고전력 환경에서 사용하는 경우, 제품의 표면 온도 상승 억제에 대한 과제가 있습니다. 신제품은 재료의 개선과 독자적인 구조를 채용함으로써 방열성을 높여, 표면 온도 상승을 대폭 억제하였습니다. 예를 들어 5mΩ 제품을 7W로 사용할 때, 일반품이 154.3℃에 달하는 반면, 신제품은 117.8℃로 표면 온도 상승을 23% 억제하였습니다.
이러한 우수한 방열성으로, 최대 정격전력 10W 클래스로는 최소 사이즈인 7.1mm×4.2mm를 실현함과 동시에 과전류 부하 시에도 저항치가 변화하지 않고 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.

  • 표면 온도 비교
  • 과전류 부하 비교

2. 저저항 영역에서도 우수한 저항 온도 계수 달성

일반적으로, 저항치가 낮아질수록 저항 온도 계수 (TCR)는 커지지만, 신제품은 저항체 금속에 고기능 합금 재료를 채용함으로써, 저저항 영역에서도 ±25ppm/℃ 이하라는 우수한 저항 온도 계수 (TCR)를 달성하였습니다. 저저항 영역에서도 일반품에 비해 열로 인한 저항치 변화를 1/2 정도로 저감하여, 고정밀도 전류 검출이 가능하므로 어플리케이션의 신뢰성 향상에 기여합니다.

  • 저항 온도 계수 비교

●「PSR 시리즈」의 특징

PSR 시리즈는 초저 저항 영역에서도 우수한 저항 온도 계수 (TCR)를 달성한 션트 저항기로, 사용 환경이 까다로운 자동차, 산업기기 분야를 중심으로 호평을 얻고 있습니다. 지금까지 로옴의 션트 저항기는 주위 온도 디레이팅을 통해 정격전력을 보증했지만, 이번에 새롭게 단자 온도 디레이팅을 적용함으로써 PSR 시리즈에서도 정격전력 보증치를 대폭 향상시켰습니다. 예를 들어, 기존의 정격전력 보증치가 5W인 「PSR500 시리즈」의 경우 최대 15W까지 보증치를 향상시켜 더욱 폭넓은 어플리케이션에 대응 가능합니다.

<세트의 설계 공수 삭감에 크게 기여하는 툴>

2021년 10월부터 신제품을 포함한 션트 저항기의 열 시뮬레이션용 모델을 로옴 공식 홈페이지에서 제공할 예정입니다. 본 모델을 사용함으로써, 어플리케이션 설계 시 큰 과제인 열 설계를 사전에 시뮬레이션할 수 있으므로, 설계 공수 삭감에 기여합니다.
또한, 로옴은 IC 및 디스크리트 부품과 조합함으로써 회로의 고효율화, 소형화 등에 기여하는 전류 검출 솔루션을 제공하고 있습니다. 예를 들어, 모터를 사용하는 회로의 경우 제어 및 회로 보호를 위해 전류 검출 회로가 필요합니다. 이때 업계 최고 수준의 Low Noise OP Amp와 션트 저항기를 조합하여 사용하면, 고정밀도의 전류 검출이 가능합니다.

  • 전류 검출 회로 예

<초고전력 · 저저항 션트 저항기 GMR 시리즈 제품 라인업>

품명 사이즈 약칭
mm
(inch)
정격전력 저항치
허용차
저항 온도
계수
(ppm/℃)
저항치 범위
(mΩ)
사용 온도
(℃)
주위 온도
디레이팅
(주위 온도)
〔정격 UP 후〕
단자 온도 디레이팅
(단자 온도)
정격 UP
GMR50
5025
(2010)
2W(70℃) 4W(90℃),
3W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5 -65~
+170
±25 10~220
(E24 시리즈)
정격 UP
GMR100
6432
(2512)
3W(70℃) 7W(70℃),
5W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5
±20 10~220
(E24 시리즈)
New 아이콘
GMR320
7142
(2817)
5W(70℃) 10W(70℃),
7W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5
±25 10~100
(E24 시리즈)

<고전력 · 초저 저항 션트 저항기 PSR 시리즈 제품 라인업>

품명 사이즈 약칭
mm
(inch)
정격전력 저항치
허용차
저항 온도
계수
(ppm/℃)
저항치
(mΩ)
사용 온도
(℃)
주위 온도
디레이팅
(주위 온도)
〔정격 UP 후〕
단자 온도 디레이팅
(단자 온도)
정격 UP
PSR100
6432
(2512)
3W(70℃) 8W(75℃),
4W(140℃)
F
(±1%)
0~+150 0.3 -65~
+175
0~+100 0.5
1.0
6W(75℃),4W(140℃) 0~+50 2.0
4W(75℃),3W(140℃) 0~+50 3.0
정격 UP
PSR400
10×5.2
(3921)
4W(70℃) 12W(75℃),5W(130℃) F
(±1%)
125±50 0.2
10W(75℃),
5W(130℃)
0~+100 0.3
0.5
8W(75℃),5W(130℃) 0~+75 1.0
6W(75℃),4W(115℃) 0~+75 2.0
5W(70℃),3W(115℃) 0~+75 3.0
정격 UP
PSR500
15×7.75
(5931)
5W(70℃) 15W(75℃),
10W(120℃)
F
(±1%)
200±50 0.1
0~+150 0.2
10W(75℃),
7W(120℃)
0~+150 0.3
0.4
0.5
10W(75℃),6W(120℃) 0~+75 1.0
7W(70℃),4W(115℃) 0~+75 2.0

<어플리케이션 예>

PSR 시리즈, GMR 시리즈 모두 대전류 검출 용도에 범용적으로 사용 가능

GMR 시리즈

  • 자동차기기 (엔진 ECU, 헤드램프)
  • 산업기기 (FA 기기, 모터 주변 회로, 각종 전원)
  • 백색가전 (에어컨, 세탁기, 냉장고, 청소기)

PSR 시리즈

  • 자동차기기 (EPS, 전동 컴프레서, DC/DC 컨버터)
  • 산업기기 (파워 컨디셔너, 전동 공구)
  • 리튬 이온 배터리

<용어 설명>

※1 : TCR (Temperature Coefficient of Resistance)
「저항 온도 계수」. 이 수치가 낮을수록 주위 온도 변화에 대한 저항치 변화가 적어, 기기의 동작 편차를 억제할 수 있다.
※2 : 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q200
자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커로 구성된 단체 (AEC : Automotive Electronics Council)에서 제정한 자동차기기용 전자 부품 신뢰성 규격이다. Q200은 특히 저항, 콘덴서 · 인덕터 등 수동 부품에 특화된 규격이다.
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