ROHM EcoSiC på PCIM 2024

ROHM Semiconductors 4:e generationens SiC MOSFET-chip och moduler, som avsevärt minskar energiförlusterna för elektriska drivsystem, kommer att visas upp på PCIM 2024 som en del av deras ansträngningar att förlänga räckvidden och minimera batteristorleken.

Rohms Gen 3 SiC SBD:er har ett innovativt tvådimensionellt gitter av grindar arrangerade uppifrån och ned och från vänster till höger som fördubblar grinddensiteten för samma fotavtryck, vilket avsevärt förbättrar stigspänningen jämfört med konventionella FRD:er samtidigt som det ger utmärkt temperaturprestanda. Den här konstruktionen ökar grinddensiteten per fotavtryck avsevärt och är ett imponerande exempel på hög designkvalitet.

Branschledande låg ON-resistans

Halvledarkomponenter av kiselkarbid (SiC) har rönt stor uppmärksamhet bland krafthalvledarföretag på grund av sin överlägsna effektivitet, temperaturtolerans, frekvensrespons och spänningsutgång jämfört med traditionella kiselkomponenter. Detta kan leda till förbättrade energibesparingar i olika applikationer och samtidigt bidra till att minska koldioxidutsläppen, energiförbrukningen och den globala uppvärmningen genom energibesparande åtgärder.

I takt med att fler av nästa generations elfordon (xEV) kommer ut på marknaden har det uppstått krav på att elsystemen ska bli mindre i storlek och vikt, i synnerhet omriktaren för huvuddrivningen som spelar en så viktig roll. Men för att uppfylla prestandamålen och samtidigt minska storlek och vikt krävs ytterligare teknisk utveckling av kraftaggregat.

ROHM:s 4:e generationens SiC MOSFET har branschledande ON-motstånd på 2,1 m i ett HSOP8/HSMT8-paket och lägre element-gate-kapacitans Qgd för minskade switchförluster. Dessutom erbjuder dess 15V gate-source-spänning mer flexibla kretsdesigner för effektsteg än konventionella produkter som kräver 18V som gate-source-spänning.

DigiKey(tm), Mouser(tm) och Farnell(tm) erbjuder ROHM:s 4:e generationens SiC MOSFETs och ICs i olika förpackningar för demonstration på PCIM Europe 2024-mässan. Dessutom kommer EcoGaN-familjen av GaN HEMTs också att visas upp.

Förbättrad kortslutningsrobusthet

Eftersom SiC är mer tillförlitligt än kisel (Si) krafthalvledare, blir dess kortslutningsrobusthet ett viktigt kriterium när man väljer SiC-enheter för högeffektsapplikationer. ROHM:s Gen 4 SiC MOSFETs har avsevärt reducerat ON-motstånd och switchprestanda utan att kompromissa med deras tillförlitlighet under extrema driftsförhållanden - inklusive kortslutningstester (SC).

Gen 4 MOSFET:erna har en ny trenchstruktur som minskar drain-source-motståndet med upp till 50% jämfört med konventionella plana SiC-enheter, tack vare att dummy trenches infogas mellan gate och source för att sprida det elektriska fältet och minska temperaturberoendet av Schottky-barriärens höjd. Detta resulterar i lägre ON-motstånd, högre switchfrekvenser med lägre förluster och minskad ingångskapacitans.

MOSFET:er från MOSIS har också en avancerad cell-layout och tunnare substrat för att minska parasiteffekter, vilket leder till lägre ON-motstånd per enhetsyta med en ekvivalent stigspänning på mindre än 1 V jämfört med traditionella Si FRD:er och betydligt förbättrade återställningsegenskaper efter omvänd förspänning.

I ett säkert kortslutningstest ökar detta dramatiskt den kritiska energin EC. I ett nyligen genomfört test i vårt Power-labb i Willich/Tyskland med Semikrons eMPack-kraftmodul och vårt Gate-drivdon BM6112 (20A DESAT-detektering och avancerad mjuk avstängning) uppnåddes en SC-tid på under 2us samtidigt som en överspänningstopp på mindre än 60V kunde uppnås.

Optimerad för elbilars kraftsystem

I takt med att utvecklingen av elfordon (EVs) accelererar har efterfrågan på kraftkomponenter med ökad spänningstålighet ökat kraftigt. ROHM:s 4:e generationens SiC MOSFET:er levererar högre prestanda med lägre förluster för mer energieffektiva system som tillåter mindre konstruktioner.

ROHM leder marknadsintroduktionen av dessa enheter genom att erbjuda diskreta komponenter och moduler som är optimerade för att stödja högre batterispänningar och snabbare laddning, vilket i slutändan bidrar till längre räckvidd. ROHM erbjuder också nakna chip och diskreta komponenter som är optimerade för användning i strömförsörjningssektioner i laddare för elfordon, UPS-enheter och PV-växelriktare.

ROHM introducerade också TRCDRIVE-paketet, en modul av gjuten typ för traktionsomriktarapplikationer som är utformad för att maximera värmeavledningsområdet och avsevärt minska storleken, strömförbrukningen och öka effektiviteten med upp till 50%. Dessutom har dessa moduler styrsignalterminaler som är kompatibla med push-fit-stift, vilket möjliggör anslutningar genom att helt enkelt trycka ned grinddrivrutinens kort ovanifrån - vilket avsevärt minskar installationstiden och installationstiden!

ROHM och UAES har gått samman för att öka spridningen av Power SiC. Tillsammans utvecklar de SiC-moduler som är särskilt anpassade för fordonsapplikationer som ombordladdare och växelriktare för elfordon (EV). Deras långsiktiga partnerskap säkerställer UAES tillgång till ROHM:s enheter som möjliggör teknisk utveckling samt snabb utrullning av banbrytande EV-kraftsystem.

EcoSiC varumärke

ROHM:s varumärkeskoncept "Power Eco Family" strävar efter att maximera effektiviteten och kompaktheten i elektroniska applikationer samtidigt som man bidrar till miljön. ROHM kommer att använda EcoSiC som en del av detta initiativ genom att marknadsföra krafthalvledarenheter tillverkade av kiselkarbid (SiC), ett energibesparande material som används i högpresterande applikationer som elfordon och system för förnybar energi.

EcoSiCs SiC-enheter möjliggör högre switchfrekvenser med lägre förluster jämfört med andra halvledarmaterial, vilket avsevärt minskar strömförbrukningen samtidigt som energieffektiviteten och kompaktheten förbättras. Deras logotyp innehåller kretsmönster och hexagonala kristallstrukturer som representerar teknisk innovation och precision.

ROHM kommer att introducera varumärket EcoSiC som en del av sitt expanderande produktutbud med kraftkretsar av galliumnitrid som är kända för sina överlägsna egenskaper såsom snabb omkopplingshastighet. EcoGaN-logotypen har varit i bruk sedan 2022. Kombinationen kommer att stärka deras produkterbjudande.