알면 득이 되는 키 포인트

업계 최고 속도 trr의 「PrestoMOS™」 신규 라인업 「R60xxMNx 시리즈」 단락 내성 향상으로, 셀프 턴 온 제어

2019.06.06

로옴은, 업계 최고 속도의 trr (역회복 시간)을 실현한 PrestoMOS™의 라인업에 「R60xxMNx 시리즈」를 추가하였습니다. PrestoMOS는 표준 Super Junction MOSFET에 비해 trr을 약 60% 삭감함으로써, 스위칭 손실을 대폭 저감하여, 백색가전 및 산업기기 등의 모터 드라이버와 인버터 어플리케이션의 저소비전력화에 기여해 왔습니다. R60xxMNx 시리즈는 기존의 R60xxFNx 시리즈의 고속 trr 성능을 유지함과 동시에 ON 저항과 Qg (게이트 총 전하량)를 더욱 낮추어, 손실을 저감하기 위한 목적으로 개발되었습니다. 일반적으로 ON 저항과 Qg는 트레이드오프 관계지만, 로옴의 독자적인 프로세스 기술과 최적화 기술을 통해, 양쪽 모두를 달성하였습니다.

※PrestoMOS는 로옴의 등록상표입니다.

단락 내성 향상에 따른 신뢰성 확보

단락 내성은 MOSFET의 단락 시 파괴되기까지 걸리는 시간입니다. 통상적으로 단락이 발생하면 설계치를 초과하는 대전류가 흘러, 이상 발열이 발생하여 열 폭주를 일으킴으로써 파괴에 이르게 될 가능성이 있습니다. 단락 내성을 높이는 것은, ON 저항을 비롯한 성능과의 트레이드오프 관계에 있습니다. R60xxMNx 시리즈는 열 폭주의 원인이 되는 기생 바이폴라 트랜지스터의 최적화를 통해 모터 구동 어플리케이션에서 중요한 검토 사항인 단락 내성을 향상시켰습니다. trr의 고속성과 함께 경합품에 비해 대폭적으로 높은 단락 내성을 실현하였습니다.

셀프 턴 온에 의한 손실 제어

셀프 턴 온은 OFF 상태인 MOSFET의 Vds가 급격히 변화 (0V부터 인가)하면, MOSFET의 기생 용량의 충전에 의해 Vgs가 임계치를 초과하여 MOSFET가 단시간 ON되는 현상입니다. 이러한 불필요한 ON 시간은 손실로 직결됩니다.

대표적인 예로, 동기정류 컨버터에서 Low-side 스위치가 OFF 상태이고, High-side 스위치가 ON되는 타이밍에서 발생한다고 알려져 있으며, High-side 스위치의 ON 시간을 지연시켜 dV / dt를 억제하거나, Low-side 스위치의 게이트-소스 사이에, 외장 부품을 통해 용량을 추가하여 마진을 높이는 등, 외장 회로에서의 대책이 필요한 경우가 있습니다.

R60xxMNx 시리즈는 기생 용량의 저감과 최적화를 통해, 셀프 턴 온에 의한 손실을 최소한으로 억제합니다.

R60xxMNx 시리즈

패키지	용도	품명	극성 (ch)	V_DSS (V)	I_D (A)	P_D(W) (Tc＝25°C)	R_DS(on)(Ω)		Qg Typ. (nC)	trr (Typ.) (ns)	구동 전압 (V)
							V_GS＝10V		Qg Typ. (nC)
							Typ.	Max	V_GS＝10V
TO-252	스위칭	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
TO-220FM		☆R6020MNX		600	20	72	0.19	0.25	30	85
TO-3PF		R6047MNZ		600	47	102	0.06	0.081	70	105
TO-247		R6076MNZ1		600	76	740	0.04	0.055	115	135
TO-247		R6047MNZ1		600	47	440	0.06	0.081	70	105