半导体制造商ROHM(总公司:日本京都市)推出二合一结构的SiC模组「DOT-247」,该产品非常适合PV Inverter、UPS和半导体继电器等工业设备应用。新模组保留了「TO-247」在功率元件中的通用性,同时实现更高的设计灵活性和功率密度。
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目前PV Inverter虽以2级逆变器为主流产品,但为了满足更高电压的需求,对3级NPC、3级T-NPC以及5级ANPC等多级电路的需求正日益增加。上述电路的开关部分混用了Half bridge和Common source等拓扑结构,因此若搭配以往的SiC模组,往往会需要客制化产品。针对此课题,ROHM将上述两种作为多级电路最小结构单元的拓扑集成为二合一模组。该模组不仅具备对应次世代功率转换电路的灵活性,更实现了比Discrete元件更小的电路。
DOT-247采用将两个TO-247封装相连的形式,藉由搭载了在TO-247结构上难以装载的大型晶片,并以ROHM独家内部结构,实现了更低的导通电阻。另外透过优化封装结构,其热阻比TO-247降低了约15%,电感降低了约50%。因此在Half bridge*1结构中,可实现使用TO-247时2.3倍的功率密度,并能以约一半的体积达到同等级的功率转换电路。
采用DOT-247的新产品有Half bridge和Common source等两种拓扑结构,可对应NPC电路*2和DC-DC转换器等多种电路配置。在上述配备多个Discrete元件的功率转换电路中使用该产品,可以减少元件数量和安装面积,助力实现应用产品小型化,并大幅削减安装和设计工时。
产品阵容包括750V耐压的4款机型(SCZ40xxDTx)和1200V耐压的4款机型(SCZ40xxKTx)。新产品已於2025年9月开始暂以每月1万个的规模投入量产(样品价格:20,000日元/个,未税)。另外符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101的产品,也计画於2025年10月开始提供样品。
为了便於客户在应用设计时立即进行评估,ROHM将陆续提供评估板,敬请联系ROHM业务代表或透过ROHM官网的「联络我们」询问。
<名词解释>
*1)Half bridge和Common source
由两个MOSFET构成的功率转换电路的基本结构。Half bridge是将MOSFET上下串联连接,并从其连接点中间输出的方式运作。透过高低侧MOSFET交替进行开关动作,可以切换输出电压的正负极性,并且作为逆变器和马达驱动电路等高效率功率转换的基本结构而被广泛使用。
Common source是将两个MOSFET的源极引脚相连,并从各自的汲极输出的方式运作。透过共接源极引脚可以简化闸极驱动电路,适用於多级逆变器等应用。
*2)NPC系列多级电路的种类
NPC(Neutral Point Clamped)是一种将输出电压分割为╋、0、━共3级,可降低开关元件上电压负载的多级电路方式。产生所谓「0V」状态利用的是中点,即位於正电压和负电压中间位置的连接点。
T-NPC(T-type NPC)采用的是把运用於稳定中点的二极体,替换成MOSFET等开关元件的结构,可实现更高效率的工作。ANPC(Active NPC)透过开关对中点电位本身进行主动控制,实现更平滑的输出波形和更高精度的功率转换。T-NPC和ANPC适用於要求更高输出功率和更高效率的应用。
*3)ePTO(electric Power Take-Off)
利用电动车的马达和电池电力来驱动车辆外部工作机器或设备(液压泵、压缩机等)的系统,是传统燃油车辆中所使用的PTO(Power Take-Off)的电动化版本,正在环保型商用车和工程作业车等领域中加速普及。