ROHMs neue 600 V Super Junction MOSFETs der PrestoMOS Serie senken die Leistungsaufnahme von Wechselrichtern in Klimaanlagen

Um 30 Modelle Varianten erweiterte Produktpalette bietet branchenweit schnellste Sperrverzögerungszeit und verbessert die Designflexibilität

ROHM's New PrestoMOS™ Series of 600V Super Junction MOSFETs

ROHM hat seine 600 V Super Junction MOSFETs der PrestoMOS Serie um 30 Varianten erweitert. Die neue R60xxJNx Serie erhöht die Designflexibilität unter Beibehaltung der branchenweit schnellsten Sperrverzögerungszeit (trr). Sie ist für Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Motoransteuerungen in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Klimaanlagen optimiert.

Laut Analysen entfallen fast 50% des gesamten weltweiten Energiebedarfs auf Motoransteuerungen. Mit dem steigenden Absatz von Elektrogeräten in Schwellen- und Entwicklungsländern wird dieser Prozentsatz noch weiter steigen. Motoren in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Klimaanlagen werden von Wechselrichtern angesteuert. Dabei kommen meist IGBTs als Schaltelemente zum Einsatz. Jüngste Trends zu mehr Energieeinsparungen haben in einer Vielzahl von Anwendungen zu einer höheren Nachfrage nach MOSFETs mit reduzierter Stromaufnahme während des Dauerbetriebs geführt.

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat ROHM 2012 die Leistungs-MOSFETs der PrestoMOS Serie eingeführt. Diese Serie zeichnet sich durch die branchenweit schnellsten Reverse-Recovery-Eigenschaften und eine geringere Stromaufnahme aus. Wie bei ROHMs konventionellen Produkten nutzt auch die neue Serie die patentierte Lifetime-Control-Technologie des Unternehmens zum Erreichen einer ultraschnellen trr. Diese ermöglicht es, die Verlustleistung bei geringen Lasten im Vergleich zu IGBT-Implementierungen um ca. 58% zu reduzieren. Zusätzlich verhindert das Anheben der zum Einschalten des MOSFETs erforderlichen Referenzspannung das selbstständige Einschalten, eine der Hauptursachen für Verluste. Darüber hinaus konnten die Eigenschaften der integrierten Diode optimiert und dadurch der für Super-Junction-MOSFETs spezifische Soft-Recovery-Index verbessert werden. Diese Funktion reduziert Rauschen, das zu Fehlfunktionen führen kann. Die Beseitigung dieser Barrieren bei der Schaltungsoptimierung bietet den Anwendern mehr Designflexibilität.

Product Comparison/Comparison of Inverter Power Supply Loss in Energy Efficient ACs During Light Load High-Speed trr 600V SJ MOSFET Characteristics Comparison

Was ist PrestoMOS™?

„Presto“ ist ein italienischer Begriff aus der Musik. Er bedeutet „sehr schnell“. MOSFETs bieten Vorteile wie hohe Schaltgeschwindigkeit und geringe Leitungsverluste bei relativ niedrigem Strombedarf. Bei Klimaanlagen reduzieren sie zum Beispiel die Stromaufnahme im Dauerbetrieb effektiver als IGBTs.  ROHM bietet seine Leistungs-MOSFETs unter der Bezeichnung PrestoMOS an. Die Body-Diode der PrestoMOS Serie ist durch die branchenweit schnellste Sperrverzögerungszeit (trr) gekennzeichnet, die bei Wechselrichteranwendungen zu einer geringeren Stromaufnahme führt.
 

*PrestoMOS is a trademark of ROHM

Wesentliche Merkmale zur Verbesserung der Designflexibilität

Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit, selbstständiges Einschalten und das Erzeugen von Rauschen sind widersprüchliche Phänomene. Diese erfordern es, dass die Anwender die Schaltung während des Entwurfs durch Anpassung des Gate-Widerstands und anderer Faktoren optimieren. Im Gegensatz zu Universal-MOSFETs trifft ROHMs R60xxJNx Serie Maßnahmen gegen Rauschen und selbstständiges Einschalten. Die Anwender erhalten dadurch ein hohes Maß an Designfreiheit.

1. Implementierung von Maßnahmen gegen selbstständiges Einschalten minimiert Verluste
Durch Optimierung der parasitären Kapazität, die der MOSFET-Struktur inhärent ist, konnte ROHM unbeabsichtigte Gate-Spannungen beim Schalten um 20% reduzieren. Das selbstständige Einschalten des MOSFETs wird zudem durch ein spezielles Design erschwert, das die Schwellenspannung (Vth) um das 1,5-fache erhöht. Dadurch wird der Verlustausgleichsbereich durch den Gate-Widerstand und andere vom Anwender implementierte Faktoren erweitert.

Implementing self turn-ON countermeasures minimize loss Recovery Waveform Comparison

2. Verbesserung der Recovery-Eigenschaften reduziert Rauschen
Im Allgemeinen zeigen die Recovery-Eigenschaften der internen Diode des Super-Junction-MOSFETs ein Hard-Recovery-Verhalten. Durch Optimierung der internen Struktur verbessert die R60xxJNx Serie von ROHM nicht nur den Soft-Recovery-Index gegenüber herkömmlichen Produkten um 30%, sondern reduziert auch das Rauschen. Gleichzeitig gewährleistet die Serie die schnellste Sperrverzögerungszeit (trr) der Branche. Dadurch ist es für den Anwender einfach, Rauschen zu korrigieren (z.B. durch den Gate-Widerstand).

 

Produktportfolio der R60xxJNx Serie

 
Packages TO-252
DPAK
[SC-63]
TO-263
LPT(S) D2PAK
[SC-83]
TO-220FM TO-3PF TO-247
TO-252 (DPAK) [SC-63] TO-263 (LPT(S) D2PAK) [SC-83] TO-220FM TO-3PF TO-247

Ron typ (mΩ)
1100 R6004JND3NEW R6004JNJNEW R6004JNXNEW    
720 R6006JND3NEW R6006JNJNEW R6006JNX*    
600 R6007JND3NEW R6007JNJNEW R6007JNXNEW    
450 R6009JND3NEW R6009JNJNEW R6009JNXNEW    
350   R6012JNJNEW R6012JNX*    
220   R6018JNJNEW R6018JNXNEW    
180   R6020JNJNEW R6020JNXNEW R6020JNZNEW R6020JNZ4NEW
140     R6025JNXNEW R6025JNZNEW R6025JNZ4NEW
110     R6030JNX* R6030JNZNEW R6030JNZ4NEW
90         R6042JNZ4NEW
64       R6050JNZ* R6050JNZ4*
45         R6070JNZ4*

*Under Development