ROHM推600V耐壓通用型IGBT IPM 兼具降噪和低噪聲特性

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，Wi-Fi等通信功能的增設(shè)加速。所有的白色家電和工業(yè)設(shè)備都需要持續(xù)通電以確保通信功能，這就導(dǎo)致對(duì)家電產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品的能耗要求越來越嚴(yán)格，對(duì)功率轉(zhuǎn)換的效率要求越來越高。與此同時(shí)，對(duì)于負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換工作的功率半導(dǎo)體之一IGBT以及配備了IGBT的模塊，也提出了進(jìn)一步降低功耗的要求。另一方面，在IGBT IPM的開發(fā)中，為了降低功耗通常會(huì)優(yōu)先考慮低損耗，致使產(chǎn)品噪聲特性惡化的情況較多，這就需要改善噪聲特性。

近日，ROHM推出業(yè)內(nèi)超高特性IGBT IPM系列產(chǎn)品“BM6437x系列”，既滿足降低輻射噪聲，又能實(shí)現(xiàn)降低功率損耗的要求。該系列產(chǎn)品可內(nèi)置于空調(diào)、洗衣機(jī)等白色家電和小型工業(yè)設(shè)備（如工業(yè)用機(jī)器人用的小容量電機(jī)等）中，且非常適用于各種變頻器的功率轉(zhuǎn)換。

三大特性幫助工程師簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新產(chǎn)品系列特點(diǎn)主要集中在三方面：噪聲低且節(jié)能、高精度溫度監(jiān)控、新增“產(chǎn)品識(shí)別功能”。

1. 同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)出色的降噪特性和低損耗特性

通過優(yōu)化內(nèi)置FRD的軟恢復(fù)性能和內(nèi)置IGBT，使輻射噪聲比普通產(chǎn)品低6dB以上（比較峰值時(shí)）。其業(yè)內(nèi)出色的噪聲特性，使得削減以往所需的噪聲濾波器成為可能。此外，通過內(nèi)置ROHM最新的IGBT元件，降低了導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，與以往產(chǎn)品相比，功率損耗降低6％（fc=15kHz時(shí)）。因其在業(yè)內(nèi)具有超高特性，從而有助于降低各種設(shè)備的功耗。

2. 溫度監(jiān)控功能的精度顯著提高，使削減外置熱敏電阻成為可能

相比普通產(chǎn)品±5％（相當(dāng)于5℃）（90℃時(shí)）的溫度監(jiān)控功能保證，新產(chǎn)品的精度大大改善，可達(dá)到與熱敏電阻同等的保證精度±2％（相當(dāng)于2℃）（同樣90℃時(shí)）。這使得削減以往高精度溫度監(jiān)控器所需的外置熱敏電阻數(shù)量成為可能，從而有助于減少元器件數(shù)量和設(shè)計(jì)工時(shí)。

3. 具備安裝于電路板后的產(chǎn)品識(shí)別功能，可防止誤裝

作為新功能，新產(chǎn)品增加了產(chǎn)品識(shí)別功能。通常，產(chǎn)品名稱會(huì)印在模塑表面上，以往在電路板上安裝后很難進(jìn)行確認(rèn)，但是本系列新產(chǎn)品可以通過阻抗測(cè)量?jī)x識(shí)別已安裝到電路板上的產(chǎn)品，有助于防止封裝相同的其他公司產(chǎn)品和電流值不同的產(chǎn)品誤裝。

據(jù)介紹，目前上市的新產(chǎn)品系列，包含15安培到35安培四個(gè)系列，這四個(gè)系列完全兼容，且采用完全相同的封裝，客戶可以通過改變不同的IPM型號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)不同功率、機(jī)種之間的切換。大大改善客戶開發(fā)產(chǎn)品周期。

ROHM技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理顧偉俊在近日舉辦的媒體會(huì)中稱，提起ROHM的功率元器件，討論更多的可能是碳化硅產(chǎn)品，其實(shí)ROHM的功率器件業(yè)務(wù)涵蓋非常廣泛，包括從晶圓、裸芯片到分離器件、模塊，IC以及IPM這樣的功率器件，擁有豐富的產(chǎn)品群。IPM作為功率模塊中主要的產(chǎn)品線，ROHM正在不斷地投入、開發(fā)和豐富產(chǎn)品系列，使之成為越來越主流的產(chǎn)品。

那么，什么是IPM呢？

IPM即智能功率模塊，與普通功率模塊相比，IPM可以將功率器件集成在一個(gè)封裝器件中，同時(shí)還可以把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路以及周邊的保護(hù)電路全部集成到模塊里，幫助工程師簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。以空調(diào)電機(jī)的壓縮機(jī)控制板為例，從圖中可以看出，左側(cè)藍(lán)色邊框內(nèi)的部分是以往的功率驅(qū)動(dòng)板，將功率器件、驅(qū)動(dòng)電路和電流檢測(cè)保護(hù)電路分布在板子上，完成一個(gè)功率轉(zhuǎn)換的電路。相比右側(cè)而言，IPM完全取代這些器件，既易于設(shè)計(jì)，又可以將產(chǎn)品面積縮減至三分之一。盡管在一些性能指標(biāo)的對(duì)應(yīng)上面，分離器件可以更靈活的對(duì)外圍器件做調(diào)整，但隨著IPM現(xiàn)在性能越來越可靠，應(yīng)用越來越適用，調(diào)整電路的要求逐步弱化。

IPM作為一個(gè)功率模塊，里面包含很多的功率器件，ROHM所有的功率器件，包括前端，從晶圓到裸片的開發(fā)，都是在日本的工廠完成。完成后，會(huì)送到泰國(guó)工廠做后續(xù)的封裝以及測(cè)試的工作。完成封裝、測(cè)試以后，然后再做全球的出貨、統(tǒng)配工作，可以說所有產(chǎn)品保障都是由ROHM公司內(nèi)部完成。

在IPM支持開發(fā)方面，ROHM還可提供相當(dāng)完善的在線仿真工具和產(chǎn)品，相應(yīng)的應(yīng)用原理方框圖以及物料清單，應(yīng)用指南幫助工程師。不僅可根據(jù)客戶要求的條件進(jìn)行損耗計(jì)算，還可與系統(tǒng)框圖和評(píng)估板等相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)更理想的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

ROHM公司一直致力于IPM不斷的改善和新產(chǎn)品的開發(fā)，尤其是對(duì)空調(diào)領(lǐng)域，新推出了使用自產(chǎn)硅基MOS-PrestoMOS?的高效率IPM產(chǎn)品，并且已經(jīng)有部分產(chǎn)品在官網(wǎng)公布。據(jù)悉，使用該產(chǎn)品以后，普通的變頻空調(diào)在常年應(yīng)用工作中，可以降低50%左右的功率損耗。未來，ROHM也將繼續(xù)擴(kuò)大系列產(chǎn)品陣容，并且已經(jīng)投入到了車載級(jí)產(chǎn)品的開發(fā)，支持汽車級(jí)應(yīng)用，希望能在更廣泛的領(lǐng)域進(jìn)一步幫助工程師降低產(chǎn)品功耗，減少設(shè)計(jì)工時(shí)。