业界最快trr性能的600V超级结MOSFET PrestoMOS
<概要>
全球知名半导体制造商ROHM的高速trr※1型600V 超级结MOSFET PrestoMOS※产品群又新增"R60xxMNx系列",非常适用于要求低功耗化的白色家电及工业设备等的电机驱动。PrestoMOS是拥有业界最快trr性能的功率MOSFET,以业界最小的开关损耗著称。因使搭载变频器的白色家电的功耗更低而获得高度好评。

此次开发的"R60xxMNx系列"通过优化ROHM独有的点点taptap安卓结构,在保持PrestoMOS"高速trr性能"特征的基础上,还成功地使Ron※2和Qg※3显著降低。由此,在变频空调等电机驱动的应用中,轻负载时的功率损耗与以往的IGBT相比,降低约56%,节能效果非常明显。
不仅如此,"R60xxMNx系列"利用ROHM多年积累的模拟技术优势,还实现了超强的短路耐受能力,减轻了因电路误动作等导致的异常发热带来的破坏风险,有助于提高应用的可靠性。
本系列产品已于2016年12月份开始以月产10万个规模投入量产,前期工序的生产基地为ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福冈县),后期工序的生产基地为ROHM Semiconductor (Korea) Co., Ltd.(韩国)。
今后,ROHM将继续开发凝聚了ROHM模拟设计技术优势的高性能、高可靠性产品,不断为社会的进一步节能贡献力量。
<背景>
近年来,节能化趋势日益加速,随着日本节能法的修订,家电产品倾向于采用更接近实际使用情况的能效标识APF(Annual Performance Factor)※4,不再仅仅关注功率负载较大的设备启动时和额定条件下的节能,要求负载较小的正常运转时更节能的趋势日益高涨。据称,在全球的电力需求中,近50%被用于驱动电机,随着空调在新兴国家的普及,全球的电力局势逐年严峻。在这种背景下,ROHM开发出PrestoMOS,非常适用于要求低功耗化的空调等白色家电和工业设备等的电机驱动,可大大降低应用正常运转时的功耗,满足了社会的节能需求。


<特点>
1. 业界最快的trr性能、低Ron、低Qg,有助于应用节能
一般MOSFET具有高速开关和低电流范围的传导损耗低的优点,设备正常运转时可有效降低功耗。"R60xxMNx系列"利用ROHM独有的Lifetime控制技术,不仅保持了业界最快trr性能,而且Ron和Qg更低,非常有助于变频电路的节能。

2. 超强短路耐受能力,确保可靠性
通常,一旦发生短路,即具有电路误动作、流过超出设计值的大电流、引起异常发热、甚至元件受损的可能性。一直以来,因性能与短路之间的制约关系,确保超强的短路耐受能力是非常困难的,而"R60xxMNx系列"利用ROHM的模拟技术优势,对热失控的成因---寄生双极晶体管成功地进行了优化,可确保电机驱动所必须的短路耐受能力,有助于提高应用的可靠性。

3. 自导通损耗微小
自导通是指MOSFET在关断状态下,高边主开关一旦导通,则低边MOSFET的漏极-源极间电压急剧增加,电压被栅极感应,栅极电压上升,MOSFET误动作。该现象使MOSFET内部产生自身功率损耗。而"R60xxMNx系列"通过优化寄生电容,可将该损耗控制在非常微小的最低范围内。
<应用>
空调、冰箱、工业设备(充电站等)

智能功率器件(Smart Power Device)导通电阻与电流检测精度随老化退化,易引发损耗上升与过流误判。本文提出基于在线状态监测的联合评估方法,通过特征提取与数据融合实现早期诊断,解决传统维护滞后痛点。
降压型DC-DC转换器(Buck Converter)的效率受开关、导通与静态损耗共同制约。传统手动环路整定难以兼顾瞬态响应与轻载效率。通过AI辅助环路整定建立损耗模型与多目标优化算法,可实现开关导通损耗与轻载效率协同,解决全负载范围高效运行难题。
快速恢复二极管的反向恢复电荷与散热热阻直接决定开关电源的损耗与结温。针对传统离线测定无法反映器件真实运行状态的痛点,本文提出基于数字孪生的协同在线预测方法。该方法通过运行数据驱动,实现Qrr与Rth的联合实时评估,为功率半导体器件智能运维提供核心技术支撑。
碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)是提升电动汽车续航里程的核心器件。针对其在高温工况下导通电阻退化导致电驱动系统(EDU)效率下降的问题,本文系统阐明高温导通电阻退化机理,提出器件工艺优化与系统协同抑制机制,构建可靠性保障体系,为电动汽车高效运行提供技术支撑。
达林顿晶体管(Darlington Transistor)在大电流驱动中面临高饱和压降(Vce(sat))引发的功耗激增与结温(Tj)超限问题。通过优化基极驱动、匹配低热阻散热路径与实施动态降额,可实现压降与功耗平衡,确保热可靠性。传统设计常忽视压降热失效风险,剖析其平衡机理是功率驱动设计的前提。
.png)
