科索3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用罗姆的EcoSiC™

发布时间：2024-10-29 15:56
作者：AMEYA360
来源：ROHM
阅读量：318

　　全球知名半导体制造商罗姆生产的EcoSiC™产品——SiC MOSFET和SiC肖特基势垒二极管(以下简称“SBD”)，被日本先进电源制造商COSEL CO., LTD. (以下简称“科索”)生产的三相电源用3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用。强制风冷型“HFA系列”和传导散热型“HCA系列”均搭载了罗姆的SiC MOSFET和SiC SBD，从而实现了最大94%的工作效率。“HCA系列”于2023年开始量产和销售，“HFA系列”于2024年开始量产和销售。

科索3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用罗姆的EcoSiC™

　　在工业设备领域，有各种需要处理大功率的应用(如MRI和CO2激光器等)。这些应用使用的是与家用单相电源不同的三相电源。科索的三相电源用AC-DC电源单元搭载了在高温、高频、高电压环境下性能表现都非常优异的罗姆 EcoSiC™。产品支持200VAC～480VAC的世界各国三相电源，有助于提高各种工业设备的电源效率。

　　科索 新产品开发二部 部长 内田 润表示：“‘HFA/HCA系列’通过搭载罗姆的低损耗SiC功率器件，即使在3.5kW的大输出功率条件下也能高效率工作。为了使我们的产品在高输入电压条件下工作，降低高耐压功率器件的损耗一直是困扰我们的课题，但通过使用SiC功率器件，实现了低于传统功率器件的损耗，从而在大功率条件下也能实现高效率和高功率密度的电源。”

　　罗姆 功率元器件事业本部 SiC事业统括部 统括部长 日笠 旭纮表示：“我们很高兴通过提供SiC功率器件来支持电源行业的领军企业科索。罗姆是SiC功率元器件行业的领军企业，可提供与外围元器件相结合的电源解决方案。另外，在解决客户问题的过程中，我们会将相应的信息反馈到产品中，从而进一步提高产品的性能。未来，我们将通过与科索的持续合作，并通过提高大功率工业设备的效率，为实现可持续发展社会贡献力量。”

　　关于三相电源用的3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”“HFA/HCA系列”是符合世界各国电源需求的宽输入范围(200VAC～480VAC)、输出功率3.5kW的电源。在全世界任何国家均可使用，无需针对不同国家进行相应的电源设计变更，有助于应用产品采用标准化结构。另外，可根据使用环境自由选用的强制风冷型“HFA系列”和传导散热型“HCA系列”，均有输出电压48V和65V两款型号，可用作激光发生器、MRI等各种大功率应用的电源。

　　关于科索科索自1969年成立以来，一直通过“提供以直流稳压电源为主的产品和服务”，为客户和社会的发展贡献着力量。科索将继续以“功率转换技术”为核心，创造满足客户需求的价值，通过提供新产品和服务，实现进一步的发展。未来，对于不确定性的应对能力以及解决环境问题的要求会越来越高。在这种背景下，公司将秉承“以品质至上取信于社会”的经营理念，继续作为满足社会需求的企业，进一步深化核心竞争力，利用飞速发展的数字技术，敏锐而灵活地应对各种挑战。

　　如欲了解更多信息，请访问科索官网(https://www.coselasia.cn/)。

科索3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用罗姆的EcoSiC™

　　支持信息罗姆在官网页面中，概括介绍了SiC MOSFET、SiC SBD和SiC功率模块等碳化硅功率元器件，同时，还发布了用于快速评估和导入第4代SiC MOSFET的各种支持内容，供用户参考。

　　碳化硅功率元器件介绍页面：https://www.rohm.com.cn/products/sic-power-devices

科索3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用罗姆的EcoSiC™

　　关于罗姆的EcoSiC™EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，罗姆一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外，罗姆在制造过程中采用的是一贯制生产体系，已经确立了SiC领域先进企业的地位。

科索3.5kW输出AC-DC电源单元“HFA/HCA系列”采用罗姆的EcoSiC™

　　・EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向车载电动压缩机、HV加热器、工业设备用逆变器等应用，开发出符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101*1、1200V耐压、实现了业界超低损耗和超高短路耐受能力*2的第4代IGBT*3。　　此次发售的产品包括4款分立封装的产品(TO-247-4L和TO-247N各2款)“RGA80TRX2HR/RGA80TRX2EHR/RGA80TSX2HR/RGA80TSX2EHR”和11款裸芯片产品“SG84xxWN”，预计未来将会进一步扩大产品阵容。　　近年来，汽车和工业设备朝高电压化方向发展，这就要求安装在车载电动压缩机、HV加热器和工业设备逆变器等应用中的功率元器件也能支持高电压。另一方面，为了实现无碳社会，从更节能、简化冷却机构、外壳的小型化等角度出发，对功率元器件的效率提升也提出了强烈的要求。另外，车载电子产品还需要符合车载产品可靠性标准。不仅如此，在逆变器和加热器电路中，还要求功率元器件在发生短路时能够切断电流，并且需要具有更高的短路耐受能力。在这种背景下，ROHM通过改进器件结构，并采用合适的封装形式，开发出支持高电压、并实现业界超低损耗和超高短路耐受能力的第4代IGBT新产品。　　第4代1200V IGBT通过改进包括外围结构在内的器件结构，不仅实现了高达1200V的耐压能力和符合车载电子产品标准的可靠性，还实现了10µsec.(Tj=25℃时)的业界超高短路耐受能力以及业界超低的开关损耗和导通损耗特性。另外，新产品采用4引脚TO-247-4L封装，通过确保引脚间的爬电距离*4，可在污染等级为2级的环境*5中支持1100V的有效电压，与以往产品相比，可支持更高电压的应用。由于爬电距离对策是在器件上实施的，因此也有助于减轻客户的设计负担。此外，TO-247-4L封装产品通过增加开尔文发射极引脚*6を追加するこ，还实现了高速开关和更低损耗。通过对TO-247-4L封装新产品、普通产品和以往产品在三相逆变器中的实际效率进行比较，证实新产品的损耗比普通产品低约24%，比以往产品低约35%，这将有助于实现应用产品的高效率驱动。　　新产品已经暂以月产100万个的规模投入量产(样品价格 1,500日元/个，不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Co., Ltd.(日本滋贺工厂)，后道工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰国)。另外，新产品已经开始通过电商进行销售，通过Ameya360等电商平台均可购买。　　未来，ROHM将会继续扩大更高性能IGBT的产品阵容，从而为汽车和工业设备应用的高效率驱动和小型化贡献力量。　　<产品阵容>　　分立产品　　裸芯片产品　　<应用示例>        ◇车载电动压缩机　　◇车载HV加热器(PTC加热器、冷却液加热器)　　◇工业设备逆变器　　<电商销售信息>       开始销售时间：2024年11月起　　网售平台：Ameya360等　　新产品在其他电商平台也将逐步发售。　　产品型号：RGA80TRX2HR、RGA80TRX2EHR、　　     RGA80TSX2HR、RGA80TSX2EHR　　<支持信息>       通过ROHM官网，可以下载包括通过仿真如实再现产品电气特性的SPICE模型在内的各种电路设计所需的资料：　　https://www.rohm.com.cn/products/igbt/field-stop-trench-igbt#parametricSearch　　<关于采用了RGA系列的赛米控丹佛斯功率半导体模块>      赛米控丹佛斯额定电流10A～150A的功率半导体模块“MiniSKiiP®”，采用了ROHM的1200V耐压IGBT“RGA系列”。如欲了解更多信息，请访问以下页面：　　https://www.rohm.com.cn/news-detail?news-title=2023-04-26_news_semikron&defaultGroupId=false　　<关于“EcoIGBT™”品牌>      EcoIGBT™是ROHM开发的非常适用于功率元器件领域对耐压能力要求高的应用的IGBT，是包括器件和模块在内的品牌名称。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，ROHM一直在自主开发功率元器件产品升级所必需的技术。另外，ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系，已经确立了功率元器件领域先进企业的地位。　　・EcoIGBT™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>     *1) 汽车电子产品可靠性标准“AEC-Q101”　　AEC是Automotive Electronics Council的缩写，是大型汽车制造商和美国大型电子元器件制造商联手制定的汽车电子元器件的可靠性标准。Q101是适用于分立半导体元器件(晶体管、二极管等)的标准。　　*2) 短路耐受能力　　当负载等短路时，功率元器件能够承受而不至于损坏的时间。　　*3) IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)　　同时具有MOSFET的高速开关特性和双极晶体管的低导通损耗特性的功率晶体管。　　*4) 爬电距离　　两个导体之间沿绝缘表面测得的最短距离。　　在半导体设计中，为了防止触电、漏电、半导体产品短路，需要采取确保爬电距离和电气间隙的绝缘对策。　　*5) 污染等级2级的环境　　污染等级2级相当于家庭和办公室等常见的环境，即仅存在干燥的非导电污染物的状态。　　污染等级是确定元器件的电气间隙和爬电距离时会产生影响的环境等级，根据污染物质的有无、数量和状态分为1～4级。　　*6) 开尔文发射极引脚　　测量电压专用的发射极引脚。通过使流过电流的发射极引脚分离，可以将电流流过时电压压降的影响降至更低，从而实现高速且稳定的开关。　　注)“MiniSKiiP®”是赛米控丹佛斯的商标或注册商标。
2024-11-07 17:05 阅读量：342
ROHM：通过模拟和数字的融合解决问题！
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　　“电源控制IC”是确保各种电气产品和电气设备正常运行的不可或缺的器件。　　要使应用产品正常高效地运行，电源控制IC的选择和合理设计是非常重要的。　　然而，貌似有很多工程师认为“使用哪种电源控制IC应该不会有太大的差异吧?”所以，在本文中，将为大家介绍以为知道了但实际上并未真正了解的电源控制IC基础知识，以及ROHM目前正在挑战的旨在“带来电源控制IC革命”的新电源技术。　　目录　　1.模拟控制与数字控制　　2. 各自的优缺点　　3. 模拟控制和数字控制的区分使用　　4. 在中小功率应用中难道只能采用模拟控制吗?　　5. 中小功率应用也可以使用“数字控制”电源　　6. 模拟控制应用领域的新可能性　　7. 总结　　产品介绍、详细信息、其他链接等　　1. 模拟控制与数字控制　　目前，电源控制IC大致被分为两类。　　有通过模拟控制器进行控制的“模拟控制”电源控制IC，和通过微控制器等进行控制的“数字控制”电源控制IC。　　正如大家了解到的，“模拟”是一种将数据作为连续且平滑的变化进行取值的技术;而“数字”则是将连续的量离散化并以数字表示的“0”和“1”的世界。两者各有优缺点，不同的应用会根据其特性选用相应的电源控制IC。　　2. 各自的优缺点　　模拟控制的电源控制IC和数字控制的电源控制IC，两者都属于电源控制IC，但它们的特性却有很大差异。例如，模拟控制不需要昂贵的CPU和DSP，与数字控制相比，具有成本更低、功耗更低的优点。而数字控制则可以根据应用需求进行精细控制，并且能够添加校准和日志采集等模拟控制无法实现的功能。　　3. 模拟控制和数字控制的区分使用　　目前，主要是根据电子设备或电气设备的功率范围来选择使用模拟控制还是数字控制的电源控制IC。　　通常，智能手机、PC、平板电脑、家电、机器人、FA(工厂自动化)设备和制造设备等1kW以下的中小功率应用多采用模拟控制的电源控制IC;太阳能发电系统、EV充电器等1kW以上的电气设备多采用数字控制的电源控制IC。这是因为模拟控制很难应对输出功率波动急剧的大功率应用。　　但是，从事工业设备开发的工程师中，不太清楚如何区分使用两者的可能不在少数。　　4. 在中小功率应用中难道只能采用模拟控制吗?　　目前中等功率范围的工业设备基本上采用的是模拟控制的电源控制IC。　　不过，模拟控制电源需要针对特定用途进行优化设计，电源电路是无法直接沿用的。只要电源电压和输出功率等条件发生变化，就需要逐一重新调整电源电路，这不仅是衍生产品开发的壁垒，也给设计人员带来了巨大负担。而且模拟控制无法根据所使用的功率对输出进行微调，因此功率转换(AC-DC转换)的效率较差。此外，在开发电源时，还需要考虑到元器件本身的波动。尤其是当超出额定值时可能会损坏的电感器和功率元器件，设计上需要确保足够的余量，这也给设计人员带来了负担。　　虽然最终取决于具体应用需求，但对于工程师来说，在中小功率工业设备中采用模拟控制的电源控制IC是既耗时又低效的事情。那么，为什么在中小功率工业设备中至今仍然会使用模拟控制的电源控制IC呢?其最大原因是功耗和成本。　　虽然中小功率工业设备对数字控制电源的需求日益增长，但数字控制电源在功耗和成本方面还存在课题，尚且很难应用在中小功率工业设备的电源系统中。　　还有一点，ROHM认为，模拟领域工程师和数字领域工程师的设计理念差异也是数字控制技术难以渗透到中小功率应用中的因素之一。　　5. 中小功率应用也可以使用“数字控制”电源　　随着工业设备的电动化和自动化进程加速，中小功率范围的电源控制IC是不是也应该与时俱进呢?是否有可能跳出以往“模拟或数字”只能二选一的限制呢?是否能打造出模拟和数字优势兼备的电源控制IC呢?　　在这种背景下，为了解决中小功率范围的电源控制课题，ROHM开发出业界首款基于LogiCoA™微控制器的“模拟数字融合控制”的LogiCoA™电源解决方案。　　关于LogiCoA™品牌　　LogiCoA™是为了更大程度地发挥出ROHM擅长的模拟电路的性能，基于融合了数字元素的设计理念开发而成的品牌。通过融合模拟电路和数字控制的优势，可充分激发出电路拓扑的潜力，从而有助于提高电能利用效率。　　*LogiCoA™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　什么是“LogiCoA™电源解决方案”?　　LogiCoA™电源解决方案是由“电源拓扑”、“LogiCoA™微控制器”和“电源控制用OS”这三个元素组成的、实现了高性能、低成本、低功耗的新型电源解决方案。　　LogiCoA™电源解决方案的特点　　LogiCoA™微控制器作为这项电源新解决方案的核心，其特点是实现了电源控制所需的模拟电路和包括微控制器在内的数字电路的一体化封装。因此，成功地以模拟控制电源的功耗和成本实现了与数字控制电源同等的功能。　　另外，该解决方案不仅在功耗和成本方面优势显著，还搭载了可通过低成本的低速CPU对3通道模拟比较器和参数进行数字控制的D/A转换器，因此，只要通过PC更改参数，即可轻松地对输出功率等进行调整，这可以大大减轻工程师的负担。　　也就是说，LogiCoA™电源解决方案是一种同时实现了数字控制技术特有的电源控制功能、以及与模拟控制器同等的低成本的前沿电源解决方案。　　6. 模拟控制应用领域的新可能性　　我们相信LogiCoA™电源解决方案将彻底改变以往只能从模拟或数字中选其一的历史，为电源控制IC领域带来革命性的变革。也许有人认为这听起来可能有点夸张，但LogiCoA™电源解决方案的确具有如此巨大的潜力和魅力。　　① 可以保存工作日志!　　例如，在模拟控制应用中，以往由于不清楚发生异常时的状态，很难对客户投诉和故障进行分析。然而，如果使用LogiCoA™电源解决方案，输入电压、输出电压/电流、温度等日志数据会被保持在Data Flash中，因此可以根据工作日志分析异常原因。　　另外，该解决方案还提供从微控制器读取日志的命令接口。　　② 在出货检测的同时还可实施校准!　　该解决方案具备低性能模拟控制电源控制IC所不具备的校准功能，因此，无需针对元器件自身的波动进行裕量设计，有助于减少设计工时。　　利用该校准功能，可以高精度地设置过电流保护值。不需要扼流线圈的饱和裕度，可以使用额定电流小的功率器元件，从而允许使用更小的电感器和功率元器件，实现产品的小型化并进一步降低成本。　　③ 衍生产品开发、定制产品开发和器件库存管理更轻松!　　LogiCoA™电源解决方案支持通过参数设置来更改输出电压等规格，因此用一种微控制器和电路即可广泛支持衍生产品开发、定制产品开发和系列扩展等开发。另外，由于仅需更改软件即可添加控制功能，不需要添加电路，非常容易开发出更多衍生产品的环境。　　除此之外，由于可支持众多电源拓扑，因而无需为每种拓扑保留电源控制IC的库存，从而使库存设计容易得多。顺便提一下，ROHM计划在未来逐步发布各种电源拓扑的参考设计(参考设计电路)。　　④ 用1个微控制器同时控制2个转换器!　　通过实时操作系统“RMOS”(使用了适合电源控制的状态转换控制技术)和示例程序(支持2种拓扑)，用1个微控制器即可同时控制2个转换器，从而有助于削减安装面积并降低成本。　　⑤ 用完善的支持体系助力客户启动评估!　　LogiCoA™电源解决方案为中小功率应用的电源控制IC领域带来了革命性的变革。　　然而，引进新技术容易有一些顾虑。　　尤其是一直以来从事模拟领域工作的工程师们，可能会对数字控制有抵触感。　　为了减轻这些工程师朋友们的不安、顾虑和负担，ROHM在面向工程师开设的技术网站“Engineer Social Hub™”社区(仅日语)上，提供LogiCoA™电源解决方案相关的支持。活跃在该社区的也有已经实际推进评估的客户，欢迎大家充分利用其中的资讯。　　* Engineer Social Hub™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　另外，对于在考虑开始新电源设计的客户，ROHM计划推出AC-DC(电流临界PFC+准谐振Flyback)EVK。实现了模拟控制无法实现的调整功能、并支持利用通信GUI进行设置变更的LogiCoA™电源解决方案，期待您亲自体验!　　7. 总结　　LogiCoA™电源解决方案非常适用于工业设备、汽车、工业物联网、边缘计算和自动驾驶汽车等各种应用中的嵌入处理。　　在ROHM的技术支持论坛 “Engineer Social Hub™”社区(仅日语)上，ROHM正在与工程师朋友们开展广泛的交流，探讨包括LogiCoA™电源解决方案在内的电源控制IC的可能性。　　如果大家对LogiCoA™电源解决方案有任何疑问、顾虑或意见，欢迎随时咨询AMEYA360。
2024-10-23 11:02 阅读量：305
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