2017上海慕尼黑电子展ROHM专区(三)

发布时间:2017-03-16 00:00
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来源:与非网
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如果让你说一个今后极有可能在智能手机上应用并普及的功能是什么,相信很多人都会想到"无线充电"。这次ROHM在模拟解决方案展区带来了"支持WPC(Qi)标准中等功率的无线充电发送接收用控制IC",其接收端"BD57015GWL"适用Qi/PMA两种规格,标准配置异物检出功能和设备校准功能,LDO输出电压可在5V~10V范围内分档调节。 可应用于智能手机、平板电脑等所有移动设备。

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无线供电接收/发送用控制IC

电源解决方案:SiC(碳化硅)功率元器件助力环保更节能

在"能源问题"日益受到重视的今天,"节能"已然成为业界一大主题。如何提高功率转换的效率,尽可能减少功率损耗是一大课题,而SiC功率元器件则是可显著减少功率转换时损耗的关键器件。一直以来都在SiC功率器件领域处于业界领先地位的ROHM,在本次展会上展示的"全SiC"功率模块是一款具有高速开关、低开关损耗、高速 恢复、消除寄生二极管通电导致的元件劣化问题等特点的产品。与一般的同规格IGBT模块相比,开关损耗降低了77%,可高频驱动,因此还非常有助于周边元器件和冷却系统等的小型化。其可用于电机驱动、太阳能发电、转换器等多元化领域。

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"全SiC"功率模块

移动设备解决方案:高亮度三色LED提升移动设备体验

无论是手机、平板、还是手环,移动设备的特点就是"轻、薄、小"。如何在越来越轻薄小巧的设备上给用户更好的体验是业界的一大课题。针对这一现实问题,ROHM退出了带反射镜的高亮度三色LED"MSL0402RGBU"。以往的点矩阵光源所用LED的主流尺寸是3.5mm×2.8mm,存在显示粗糙、不能多彩显示等课题。对此,ROHM充分利用多年来在LED领域积累的小型化技术经验,实现显著的小型化,面积比ROHM以往产品面积减少达70%左右。而"MSL0402RGBU"采用静电耐压高的元件,无需齐纳二极管也可确保静电耐压,使产品在点矩阵电路中的显示性能更优异,能够大大提高用户体验。


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带反射镜的亮度3色LED

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特别展示:ROHM汽车电子解决方案演示


2017上海慕尼黑电子展ROHM专区(三)

特别展示:ROHM技术人员现场讲解

另外,ROHM于2016年与参加电动方程式锦标赛 (Formula E) 的文图里电动方程式车队 (Venturi Formula E Team) 成为合作伙伴。从2016年10月9日开幕的第三赛季起,对于在赛车驱动中起到核心作用的逆变器部分提供世界最先进的功率半导体:SiC (碳化硅) 功率元器件,对设备的小型化、轻量化和高效化提供支持。此次展会中也特别展出了采用了ROHM的SiC功率元器件的逆变器。

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特别展示:采用ROHM的SiC功率元器件的逆变器

通过此次展会,不仅展示了ROHM最新的产品与技术,在与现场观众交流互动的同时,也了解了最新的行业动向与信息,为今后开发出能够更好满足市场需求的产品打下了良好的基础。

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  一、确定应用需求  1、电路类型  - 开关电路:如果应用于开关电路,如电源开关、电机驱动等,需要关注 MOSFET 的开关速度、导通电阻和栅极电荷等参数。快速的开关速度可以减少开关损耗,提高效率;低导通电阻能降低导通时的能量损耗;而低栅极电荷则有助于加快开关转换过程。  - 放大电路:用于放大电路时,要重点考虑 MOSFET 的线性度、增益和噪声等特性。具有良好线性度和高增益的 MOSFET 能够保证信号的准确放大,低噪声则可以减少对信号的干扰。  2. 工作电压和电流  - 工作电压:确定电路的工作电压范围,选择的 MOSFET 额定电压应大于等于电路的最大工作电压,并留有一定的余量(建议至少 1.5 倍余量),以确保在电压波动或瞬态电压情况下 MOSFET 能够正常工作。  - 工作电流:根据负载的电流需求,选择能够承受相应电流的 MOSFET。注意查看 MOSFET 的额定电流(连续电流)和最大漏极脉冲电流等参数,额定电流应满足负载在正常工作状态下的电流需求,而最大漏极脉冲电流则要考虑在瞬态或脉冲电流情况下的承受能力。  3. 工作温度  了解应用环境的温度范围,确保所选 MOSFET 的工作温度范围能够覆盖该范围。如果工作环境温度较高,需要关注 MOSFET 的热阻、结温等参数,选择热阻较小、结温较高的器件,以保证在高温环境下的可靠性。  二、选择MOSFET类型(P沟道或N沟道)  - P 沟道 MOSFET:P 沟道 MOSFET 的栅极电压为负时导通,适用于源极接电源正极的电路。在一些需要低电压控制或逻辑电平转换的场合比较适用,例如电池供电的设备中,可用于防反接保护电路。其优点是在电路设计上可以简化驱动电路,但缺点是导通电阻相对较大,电流驱动能力相对较弱。  - N 沟道 MOSFET:N 沟道 MOSFET 的栅极电压为正时导通,通常用于源极接地的电路。具有较低的导通电阻和较高的电流驱动能力,适用于对功率要求较高、需要大电流输出的场合,如功率放大器、电源转换电路等。但其驱动电路相对复杂,需要较高的栅极电压来控制导通。  三、关注关键参数  -导通电阻(Rds(on)):导通电阻越低,MOSFET 在导通状态下的能量损耗越小,效率越高。对于对效率要求较高或工作电流较大的应用,应选择导通电阻较小的 MOSFET。但导通电阻较低的器件价格可能相对较高,需要在性能和成本之间进行权衡。  - 栅极电荷(Qg):栅极电荷决定了 MOSFET 的开关速度和驱动电路的功耗。栅极电荷越小,开关速度越快,驱动电路的功耗越低。在高频开关应用中,应选择栅极电荷较小的 MOSFET 以提高系统的效率和性能。  - 漏源击穿电压(V(BR)DSS):漏源击穿电压是 MOSFET 能够承受的最大漏源电压,选择时应确保该参数大于电路中的最大电压应力,以防止器件击穿损坏。  - 热阻(Rθ):热阻反映了 MOSFET 散热的能力,热阻越小,器件在工作时产生的热量越容易散发出去,结温越低,可靠性越高。在高功率应用或散热条件较差的环境中,应选择热阻较小的 MOSFET,热阻的具体参数可以参考另外一篇  《MOSFET器件参数:TJ、TA、TC到底讲啥》。  四、封装选择  - 封装类型:上海雷卯提供多种封装类型的 MOSFET,如 SOT-23、SOP-8、DFN 等。不同的封装类型具有不同的尺寸、引脚排列和散热性能。例如,  SOT-23 封装体积小,适用于空间受限的应用;  SOP-8 封装引脚较多,可提供更好的电气连接和散热性能;  DFN 封装具有较低的寄生电感和电容,适合高频应用。  - 封装质量:检查封装的质量和可靠性,确保引脚焊接牢固,封装材料能够承受高温和机械应力。良好的封装可以保证 MOSFET 在长期使用过程中的稳定性和可靠性。  五. 参考数据手册和应用案例  - 数据手册:仔细阅读上海雷卯 MOSFET 的数据手册,了解器件的详细参数、性能曲线、工作条件和应用注意事项等信息。数据手册是选型的重要依据,能够帮助您准确地选择适合的 MOSFET。  - 应用案例:参考上海雷卯提供的应用案例或其他客户的成功经验,了解不同型号的 MOSFET 在类似应用中的表现和可靠性。这可以为您的选型提供参考,避免在实际应用中出现问题。  六 、应用案例分享  1. LM3D40P02  - 特点:这是一款 P 沟道沟槽技术的 MOSFET,专为电子烟等小型设备优化设计。具有低阈值电压(Vgs(th)=-0.65V(type)),可使设备快速启动;强大的电流承载能力(Id=-40A),能在高负载条件下稳定工作;较低的导通电阻(Rds(on)=5mΩ),能有效减少能量损耗,延长电池续航;低门极电荷(Qg=38nc),加快了开关速度,提高了整体效率;采用 DFN3.3*3.3 的紧凑型封装,易于集成到小型设备中。  - 应用场景:非常适合电子烟、小型智能设备等对空间和功耗有较高要求的应用场景。  2. LM8S16P03  - 特点:属于 PMOS 类型的 MOSFET。漏源电压(Vdss)为-30V,漏极电流(Id)为-16A,漏源导通电阻(Rdson)为 6.5mΩ,栅源电压(Vgs)为±20V,栅极电荷(Qg)为 62.5。工作温度范围为-55℃~150℃,可适应较为恶劣的工作环境。  - 应用场景:适用于新能源、家用电器、3C 数码、汽车电子、测量仪器、智能家居等多种领域。
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上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计
  一、引言  逆变焊机作为一种先进的焊接设备,在现代工业中占据了重要的地位。与传统的变压器式焊接设备相比,具有诸多优点,如:  高效节能  由于逆变焊机的工作频率很高(通常在20kHz~100kHz),因此它能更有效地利用电能,减少能量损失。  轻便便携  相比传统焊机,逆变焊机体积小、重量轻,易于携带。  焊接性能好  逆变焊机能提供更稳定的电弧,减少飞溅,提高焊接质量。  可调节性强  用户可以根据不同的焊接材料和厚度来调整焊接参数,灵活性更高。  如图1所示,逆变焊机工作原理是先将电网提供的工频交流电转变为直流电,然后通过电子开关(IGBT/MOSFET)将直流电逆变成高频交流电,最后通过整流得到适合焊接工艺要求的电流和电压。  图1 逆变焊机工作方框图  二、逆变焊机拓扑介绍  逆变焊机主电路拓扑已经较为成熟,主要的拓扑有双管正激式、推挽式、半桥式、全桥式等。  图2.1为半桥式拓扑结构。该拓扑由两个功率管组成桥式电路,其对称交替导通有利于变压器完全复位,磁芯利用率高,输出响应快,且半桥分压电容器的存在能够较好抗磁偏。该拓扑广泛应用于中小功率逆变焊机。但在相同功率下,半桥式功率管要承受更大的电流。  图2.2为全桥式拓扑结构。该拓扑由四个功率管组成桥式电路,主要应用于大电流、大功率场合,变压器磁芯利用率高,成本也相应较高。  三、逆变焊机IGBT损耗分析  目前市面上大部分逆变焊机采用的为硬开关电路,电路拓扑如图2.1和2.2,通过测试分析,该应用场景IGBT器件的损耗主要来源于以下四个部分,如图3.1所示:  1、IGBT器件内部合封二极管续流和反向恢复过程损耗Ediode  2、IGBT开启损耗Eon  3、IGBT通态损耗Econ  4、IGBT关断损耗Eoff  如图3.2所示,逆变焊机硬开关应用中,关断损耗Eoff占比最大,其次为导通损耗Econ。  图3.2 IGBT损耗占比  四、上海贝岭650V/80A IGBT产品优势  为适应逆变焊机客户大电流IGBT单管需求,上海贝岭研发推出650V/80A IGBT单管BLG80T65FDK7,助力高效率逆变焊机设计。该器件具有开关速度快、关断损耗小、导通电压低等特点,可满足客户高效率设计要求。  4.1、器件技术  上海贝岭650V/80A IGBT产品BLG80T65FDK7采用了第七代微沟槽多层场截止IGBT技术,进行了特殊工艺控制,优化了VCE(sat)和Eoff参数,提升了产品的可靠性。  4.2、饱和压降VCE(sat)  逆变焊机中IGBT的导通损耗占总损耗比例较大,影响导通损耗的主要参数为VCE(sat),常温下贝岭BLG80T65FDK7导通压降比竞品低12%,导通损耗比竞品更低。  4.3、关断损耗Eoff  BLG80T65FDK7具有较小的寄生电容,这保证了器件有更高的开关速度,开关频率高达50kHz以上,如图4.2所示,通过测试IGBT的损耗,BLG80T65FDK7关断损耗比竞品低5%。  4.4、系统优势  IGBT开关频率的提高还可以显著提升逆变焊机对电流的控制精度,同时器件损耗的减小,可在大功率输出工况下提升焊机的工作效率,显著降低正常工作时IGBT器件的温升。上海贝岭BLG80T65FDK7基于优异的器件设计,为逆变焊机系统顺利通过温升、输出短路等测试提供了保障。如图4.3,常温自然散热情况下,贝岭BLG80T65FDK7和竞品壳温基本一致,满足客户的需求。  五、上海贝岭功率器件选型方案  上海贝岭功率器件产品线齐全,包含MOSFET、IGBT等系列产品,为逆变焊机主逆变和辅助电源设计提供助力,具体型号参考表1:
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上海贝岭800V车载PTC加热器驱动解决方案
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2024-09-09 13:25 阅读量:434
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