ROHM的電機用電源解決方案，致力于降低全球的功耗

　　1、背景

　　全球約50%的功耗為電機所消耗，隨著(zhù)空調、冰箱和工業(yè)用機器人等使用電機的產(chǎn)品向世界各地普及，預計未來(lái)電機的功耗會(huì )越來(lái)越大。

　　在此背景下，全球性能源問(wèn)題不斷加劇，各發(fā)達國家將電機驅動(dòng)高效化視為解決能源問(wèn)題的一項非常重要的有效措施。

　　在中國，白色家電的節能規范，尤其是空調領(lǐng)域，于2010年6月頒布實(shí)施了變頻空調能效比(SEER：Seasonal energy efficiency ratio：季節能效比)新標準，特別是制冷能力不超過(guò)4.5kW的空調，執行新標準后，相對于以往標準能效比改善約23%。

　　此外,其后在中國的中期規劃第十二個(gè)五年規劃(2011年 至 2015年)中，提出①改善妨礙可持續發(fā)展的環(huán)境問(wèn)題;②解決危害國民健康的環(huán)境問(wèn)題等政策，以期“進(jìn)一步完善環(huán)保目標”。

　　值此中國節能政策的轉換期，ROHM通過(guò)中國小型電機協(xié)會(huì )和相關(guān)電機企業(yè)，為中國的節能與低碳社會(huì )提出電機高效率驅動(dòng)技術(shù)解決方案，并持續為其普及做出貢獻。本文以下將介紹ROHM的電機事業(yè)活動(dòng)。

　　2、ROHM的事業(yè)活動(dòng)

　　ROHM作為全球知名半導體制造商，通過(guò)支持各種電機應用的高效化、變頻化,不斷為全球降低功耗貢獻力量。ROHM以驅動(dòng)電機的功率元器件、驅動(dòng)功率元器件的柵極驅動(dòng)器、控制柵極驅動(dòng)器的電機控制器等產(chǎn)品陣容為主,擁有眾多業(yè)界頂級性能的產(chǎn)品。

　　此外，公司內部施行包括半導體晶圓制造工序(前期工序)和裝配工序(后期工序)的一條龍生產(chǎn)體制，為客戶(hù)提供集功率元器件和柵極驅動(dòng)器于一體的IPM(Intelligent Power Module)、以及IPM再加控制器的控制電路內置型IPM。

　　如上所述，ROHM擁有從元器件到模塊的豐富齊全的產(chǎn)品陣容，通過(guò)產(chǎn)品組合，提供滿(mǎn)足客戶(hù)要求與需求的最佳電源解決方案。(圖1)

　　圖1、電機用電源解決方案

　　下面將介紹圖1的電機用電源解決方案中的(1)功率元器件、(3)IPM和(5)控制電路內置型IPM。

　　2-1、功率元器件

　　ROHM以全球首家量產(chǎn)溝槽式結構SiC-MOSFET等引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的SiC元器件為中心，不斷強化可在高耐壓、大電流的大功率領(lǐng)域實(shí)現更低損耗的功率元器件產(chǎn)品陣容。

　　SiC以外的元器件，也通過(guò)改良集IGBT和Super Junction MOSFET的各自?xún)?yōu)良特性(大電流特性、低電流特性、高速開(kāi)關(guān)特性)于1枚芯片的HybridMOS和Super Junction MOSFET，利用高速Trr(反向恢復時(shí)間)實(shí)現更低損耗的ROHM獨有的PrestoMOS等，推進(jìn)靈活運用原材料特點(diǎn)的功率元器件開(kāi)發(fā)。(圖2)

　　圖2、各具特色的功率元器件

　　2-2、IPM

　　ROHM通過(guò)融合上述獨有的功率元器件技術(shù)、IC控制技術(shù)及兩者結合的模塊技術(shù)這三大技術(shù)，推出了ROHM的IPM。產(chǎn)品已將功率元器件和驅動(dòng)用柵極驅動(dòng)器調諧到最佳狀態(tài)并一體化封裝，因此可大幅度減輕應用的負擔。其性能非常適用于空調室外機與冰箱的壓縮機、洗衣機和AC伺服等要求電流達到10A～30A的應用。

　　產(chǎn)品陣容中包括采用600V耐壓IGBT的IGBT-IPM產(chǎn)品并已經(jīng)開(kāi)始出貨。為方便用戶(hù)購買(mǎi)，ROHM還積極推進(jìn)網(wǎng)上銷(xiāo)售，在中國已經(jīng)可以從Digi-Key Electronics購買(mǎi)，而AMEYA360、Right IC等中國本地的在線(xiàn)平臺即將展開(kāi)相關(guān)銷(xiāo)售業(yè)務(wù)。

　　圖3、IPM產(chǎn)品陣容

　　此外，前述PrestoMOS增設柵極驅動(dòng)器的IPM作為MOS-IPM已經(jīng)于2015年開(kāi)始出貨。而且，也正在研討開(kāi)展采用SiC元器件的SiC-IPM開(kāi)發(fā)。如上所述，本公司各具特點(diǎn)的獨有功率元器件，能夠實(shí)現IPM化，可以說(shuō)ROHM在對高效化和減輕應用負擔有需求的市場(chǎng)上已奪得先機。

　　2-3、控制電路內置型IPM(一體化封裝電機驅動(dòng)器)

　　ROHM通過(guò)融合上述獨有的功率元器件技術(shù)、IC控制技術(shù)及兩者結合的模塊技術(shù)這三大技術(shù)，推出了ROHM另一產(chǎn)品控制電路內置型IPM(一體化封裝電機驅動(dòng)器)。

　　將600V耐壓的PrestoMOS、驅動(dòng)用柵極驅動(dòng)器再加上控制電路進(jìn)行一體化封裝化，IPM最大限度發(fā)揮出各元器件所具有的高性能，無(wú)需開(kāi)發(fā)微控制器軟件即可實(shí)現電機應用的高效化、變頻化。其性能最適于風(fēng)扇和室內空調電機驅動(dòng)等要求電流達到1.5A～2.5A的應用。

　　圖4、控制電路內置型IPM產(chǎn)品陣容

　　圖3所示，通電模式有3種，驅動(dòng)器輸出電流有2種。而且，這6種產(chǎn)品均實(shí)現相同小型表面貼裝封裝(同等功能產(chǎn)品中為行業(yè)最小級別)、相同引腳配置，非常有助于應用拓展時(shí)的縮短開(kāi)發(fā)周期以及降低成本。從2015年已經(jīng)在中國開(kāi)始出售產(chǎn)品，由于優(yōu)異的易用性，其采用量大增。

　　3、結論

　　這次簡(jiǎn)單介紹了ROHM擁有的電機用電源解決方案中的功率元器件、IPM和控制電路內置型IPM(一體化封裝電機驅動(dòng)器)。未能全面介紹的柵極驅動(dòng)器和電機控制器的業(yè)界頂別的高性能和豐富產(chǎn)品陣容，敬請瀏覽相關(guān)網(wǎng)頁(yè)。

　　ROHM通過(guò)高性能驅動(dòng)器、控制器驅動(dòng)等各具特點(diǎn)的功率元器件，支持工業(yè)設備、空調和冰箱等電機應用的高效化、變頻化，進(jìn)而為世界降低功耗不斷做出貢獻。