知って得するキーポイント

業界最速trr「PrestoMOS™」の新ラインアップ「R60xxMNxシリーズ｣短絡耐量を高め、セルフターンオンも抑制

2017.11.28

ロームは、業界最速のtrr（逆回復時間）を特長とするPrestoMOSTMに、新ラインアップとなる「R60xxMNxシリーズ」を追加しました。PrestMOSは、標準のスーパージャンクションMOSFETに対しtrrを約60%削減したことで大幅にスイッチング損失を低減し、白物家電や産業機器などのモータードライバーやインバータアプリケーションの低消費電力化を推進してきました。新しいR60xxMNxシリーズは、既存のR60xxFNxシリーズの高速trr性能をそのままに、オン抵抗とQg（ゲート総電荷量）をさらに低減し損失低減を図る目的で開発されました。一般に、オン抵抗とQgはトレードオフの関係にありますが、ロームの独自のプロセス技術と最適化技術により、高次元での両立を達成しました。

※PrestoMOSは、ロームの商標です。

20171128_graf_06

高短絡耐量向上による信頼性の確保

短絡耐量は、MOSFETが短絡時に破壊に至るまでの時間です。通常、短絡が発生すると設計値を超える大電流が流れ、異常な発熱が発生し、熱暴走を起こし破壊に至る可能性があります。短絡耐量を高めることは、オン抵抗をはじめとした性能とのトレードオフになります。R60xxMNxシリーズ、熱暴走の原因である寄生バイポーラトランジスタの最適化により、モーター駆動アプリケーションでは重要検討事項である短絡耐量を高めました。trrの高速性とともに、競合品より大幅に高い短絡耐量を実現しました。

20171128_graf_10

セルフターンオンによる損失を抑制

セルフターンオンは、オフ状態のMOSFETのVdsが急激に変化（0Vから印加電圧に）すると、MOSFETの寄生容量の充電によりVgsがしきい値を超えてMOSFETが短時間オンする現象です。この不要なオン時間は、当然のことながら損失となります。

代表的な例として、同期整流コンバータにおいてローサイドスイッチがオフ状態で、ハイサイドスイッチがオンになるタイミングで発生することが知られており、ハイサイドスイッチのオン時間を遅くしてdV/dtを抑えたり、ローサイドスイッチのゲート-ソース間に外付けで容量を追加しマージンを上げるなど、外付け回路での対策が必要となることがあります。

R60xxMNxシリーズは寄生容量の低減と最適化により、セルフターンオンによる損失を最小限に抑制します。

R60xxMNxシリーズ

パッケージ 用途 品名 極性
(ch)		 VDSS
(V)		 ID
(A)		 PD(W)
(Tc＝25°C)		 RDS(on)(Ω) Qg Typ.
(nC)		 trr
(Typ.)
(ns)		 駆動
電圧
(V)
VGS＝10V
Typ. Max VGS＝10V
TO-252 スイッチング R6010MND3 N 600 10 143 0.28 0.38 20 80 10
☆R6008MND3 600 8 115 0.45 0.61 13.5 65
R6007MND3 600 7 95 0.54 0.73 10 60
TO-220FM R6030MNX 600 30 90 0.11 0.15 45 90
☆R6020MNX 600 20 72 0.19 0.25 30 85
TO-247 R6076MNZ1 600 76 740 0.04 0.055 115 135
R6047MNZ1 600 47 440 0.06 0.081 70 105

☆：開発中

知って得するキーポイント