瑞薩電子推出新系列低導通電阻的智能功率器件來(lái)替換汽車(chē)應用中的繼電器，以減輕車(chē)輛重量

　　全球領(lǐng)先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會(huì )社)，，于今日宣布推出用于汽車(chē)電機和加熱器控制應用的六款智能功率器件(IPD)。與電子控制裝置(ECU)中通斷電流的機械繼電器相比，這些器件可提供極可靠、高性能解決方案。

　　IPD是指在執行保護功能和自診斷功能的單封裝控制電路中集成的電源IC器件，但功率MOSFET(金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管)開(kāi)關(guān)元件除外。IPD具有緊湊、輕量和功率高效的特點(diǎn)，且不受影響機械繼電器的接觸磨損限制，從而形成帶自保護功能的高度可靠系統。

　　之前，大多數ECU將繼電器用作其驅動(dòng)電路中的開(kāi)關(guān)元件，使用約100個(gè)繼電器的普通汽車(chē)也是如此。從機械繼電器向半導體開(kāi)關(guān)的轉換始于照明控制等應用，且這一趨勢正逐漸擴展至其它汽車(chē)系統，如電機和加熱器控制，從而擴大了對高度可靠和高性能半導體開(kāi)關(guān)器件的需求。

　　最近，日本和其它國家更嚴格的環(huán)境管控促使制造商加快了提高燃料效率的努力，從而亟需滿(mǎn)足減輕車(chē)輛重量、設計更緊湊和更輕質(zhì)的ECU以及低功耗的要求。

　　但由于機械繼電器在繼電器盒(也稱(chēng)作接線(xiàn)盒)中維護，當確定好線(xiàn)束敷設且配置位置受限時(shí)，制造輕型車(chē)輛會(huì )變得更加困難。接線(xiàn)盒負責車(chē)輛內的功率分布，其中裝有多個(gè)機械繼電器。

　　這種情況導致如下需求不斷增長(cháng)，即解除繼電器盒中的布置限制，并通過(guò)配置帶半導體開(kāi)關(guān)和自保護功能的繼電器盒，使線(xiàn)束敷設具有更大靈活性。

　　但常規半導體開(kāi)關(guān)已不適用于處理大電流，妨礙了之前對半導體繼電器盒的研發(fā)。因此，使用常規半導體開(kāi)關(guān)時(shí)很難處理高電流負荷。

　　多年來(lái)，瑞薩電子已推出用于汽車(chē)車(chē)身應用的IPD，它有助于實(shí)現緊ECU緊湊/輕量、高性能和低功耗的性能。瑞薩電子已利用其長(cháng)期經(jīng)驗和專(zhuān)業(yè)知識，生產(chǎn)出支持大電流應用的低導通電阻和高故障容差的新型IPD。

　　新型IPD的關(guān)鍵特性：

　　4 (1) 低導通電阻的損耗降低，且具有高可靠性，適合廣泛的大電流應用

　　之前，使用機械繼電器或并聯(lián)連接的多個(gè)半導體開(kāi)關(guān)來(lái)處理大電流應用中的切換。新型IPD集成了瑞薩的低損耗技術(shù)、新制造工藝和2μm的電芯，可實(shí)現1.6 m?的導通電阻(RAJ280002，Tch = 25°C時(shí)的典型值)。這樣促使人們在大電流應用中采用此新產(chǎn)品，此外新設備可以采用它來(lái)替換常規機械繼電器，不但能夠減小安裝區域，還有助于實(shí)現更小、更輕型的ECU。作為固態(tài)設備，IPD具有極高的可靠性和性能水平，可進(jìn)行高達1億次切換操作而不會(huì )發(fā)生退化。相較于典型機械繼電器中約1000萬(wàn)次的循環(huán)，IPD性能大大增強。

　　4 (2) 低電源電壓和內置診斷功能，為導通電阻特性提供了保障

　　μPD166033是瑞薩早期的設備，當電源電壓降至4.5V，它會(huì )切換至關(guān)閉狀態(tài)，從而發(fā)揮防止故障的保護功能。新型IPD包含增強功能，即當從電池獲得的電壓暫時(shí)下降(如啟動(dòng)電機啟動(dòng))時(shí)，這種IPD可提供持續操作支持。在3.2V的電源電壓條件下，其具有良好的導通電阻特性，這一點(diǎn)使得IPD可用于起動(dòng)電機啟動(dòng)時(shí)可能發(fā)生故障的應用，如驅動(dòng)器在紅色尾燈亮時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機以防止發(fā)動(dòng)機怠速的情況。IPD同時(shí)也具有內置診斷功能和相稱(chēng)的負荷感應功能。當檢測到負荷條件異常時(shí)，它可以清楚確定標記為系統/控制器的故障信號。因為可以獲得模擬電流感應饋電，所以無(wú)需添加額外的負荷電流傳感元件。

　　4 (3) 出色的故障容差，有助于開(kāi)發(fā)更小、更廉價(jià)的ECU

　　在使用電機和螺線(xiàn)管等電感負載(L負載)的應用中，當設備從接通狀態(tài)轉為關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，聚集在L負載中能量產(chǎn)生的反電動(dòng)勢會(huì )損壞或破壞設備。新型設備的RAJ280002具有對此能量的抵御能力(有源箝位公差(EAS))從可比瑞薩早期設備的260mJ達到1700mJ，從而擴大了新型IPD用于大電流應用的范圍。在一些應用中，可能不需要作為外部保護元件的飛輪(再生)二極管，這樣有助于開(kāi)發(fā)更緊湊的ECU并降低系統的總成本。

　　價(jià)格和供貨情況

　　現已可定購新型IPD的樣品。價(jià)格因產(chǎn)品型號而異。RAJ280002的定價(jià)為每件4美元。計劃自2017年1月開(kāi)始量產(chǎn)，預計到2018年1月月產(chǎn)量可達到85萬(wàn)件。(價(jià)格和供貨情況如有變更，恕不另行通知。)

　　請參閱規格表(PDF：78KB)了解新型IPD的主要規格。