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Si功率元件

Si電晶體

所謂MOSFET-高速trr SJ-MOSFET : PrestoMOS ™

上一章基於ROHM的SJ-MOSFET產品產品一覽,以標準AN系列、低雜訊EN系列、高速KN系列為例介紹了SJ-MOSFET的特長。本章將以SJ-MOSFET的trr速度更高的PrestoMOS™的兩個系列為例,介紹trr的高速化帶來的優勢。

高速trr SJ-MOSFET: PrestoMOS FN系列

PrestoMOS是具備SJ-MOSFET的高耐壓、低導通電阻及低閘極總電荷量特長、且進一步實現了內部二極體的反向恢復時間trr高速化的ROHM SJ-MOSFET。PrestoMOS的FN系列與標準型AN系列相比,trr速度提高至約1/5。同時,反向恢復電流Irr也降低至約1/3。這些特性的提升可大大降低開關損耗。順便提一下,PrestoMOS的“Presto”是源於表示“快板”的音樂速度用語。

研發旨在trr高速化的FN系列,是為了使變流器電路和馬達驅動器電路的損耗更低,並通過免除外接二極體從而使元件數量更少、電路規模更小。一般這類電路是由MOSFET或IGBT與二極體組合構成的。與二極體組合的原因是為了抑制MOSFET和IGBT的內部二極體trr間產生的換相損耗,通常需要2個外接快速恢復二極體(以下簡稱“FRD”)。

從電流路徑的角度看,無需這些外接FRD,但由於MOSFET的內部二極體trr不是很快,因而其間的反向電流Irr成為較大損耗。為了阻止這種Irr,同時為了確保變流器電路等的回生電流的高速路徑,需要2個FRD。

這樣一來,添加FRD必然會使元件數量增加,而且MOSFET導通時的汲極電流(Id)路徑中也因添加FRD而導致損耗增加。

PrestoMOS通過實現內部二極體trr的高速化,無需使用這2個FRD也可用最低的損耗實現電路工作。由於不再需要2個FRD,損耗也更低,還可實現小型化和高效化。

下圖是一般的功率穩壓器(變流器)電路和馬達驅動器電路的功率段的示意圖和損耗比較資料。

在功率穩壓器電路中,比較了使用PrestoMOS時的損耗和傳統的MOSFET與FRD組合的損耗。使用PrestoMOS時,削減了VF比FRD低的這部分的回生損耗。

在馬達驅動器電路例中,與IGBT的比較中,在ID低的範圍由於VCE(MOSFET則是VDS)低故該範圍的損耗變小。以家電為物件的情況下,絕大多數在MOSFET的優勢範圍使用,因而功耗削減備受期待。

導通電阻和閘極容量更低的PrestoMOS MN系列

MN系列的導通電阻和閘極總電荷量比trr高速化的FN系列更低。如下圖所示,A・Ron降低32%、Ron・Qg降低59%。這是以進一步改善變流器電路等的效率為目標研發的系列。

最後給出這2個系列相對的技術資訊連結。要想更深入瞭解產品,需要確認技術規格的規格值和特性圖表,這一點是很重要的。

【高速trr SJ-MOSFET PrestoMOS:FN系列】

【高速trr 低Ron SJ-MOSFET PrestoMOS:MN系列】

重點:

・PrestoMOS是具備SJ-MOSFET的高耐壓、低導通電阻、低閘極總電荷量特長、且實現了內部二極體的反向恢復時間trr高速化的ROHM SJ-MOSFET。

・內部二極體的trr高速化有助於實現變流器和馬達驅動器電路的高效化與小型化。


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