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，預計未來電機的功耗會越來越大。

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

在中國，白色家電的節(jié)能規(guī)范，尤其是空調領域，于2010年6月頒布實施了變頻空調能效比(SEER：Seasonal energy efficiency ratio：季節(jié)能效比)新標準，特別是制冷能力不超過4.5kW的空調，執(zhí)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(guī)劃第十二個五年規(guī)劃(2011年 至 2015年)中，提出①改善妨礙可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境問題;②解決危害國民健康的環(huán)境問題等政策，以期“進一步完善環(huán)保目標”。

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

2、ROHM的事業(yè)活動

ROHM作為全球知名半導體制造商，通過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以驅動電機的功率元器件、驅動功率元器件的柵極驅動器、控制柵極驅動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，為客戶提供集功率元器件和柵極驅動器于一體的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，通過產(chǎn)品組合，提供滿足客戶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、大電流的大功率領域實現(xiàn)更低損耗的功率元器件產(chǎn)品陣容。

SiC以外的元器件，也通過改良集IGBT和Super Junction MOSFET的各自優(yōu)良特性(大電流特性、低電流特性、高速開關特性)于1枚芯片的HybridMOS和Super Junction MOSFET，利用高速Trr(反向恢復時間)實現(xiàn)更低損耗的ROHM獨有的PrestoMOS等，推進靈活運用原材料特點的功率元器件開發(fā)。(圖2)

圖2、各具特色的功率元器件

2-2、IPM

ROHM通過融合上述獨有的功率元器件技術、IC控制技術及兩者結合的模塊技術這三大技術，推出了ROHM的IPM。產(chǎn)品已將功率元器件和驅動用柵極驅動器調諧到最佳狀態(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)開始出貨。為方便用戶購買，ROHM還積極推進網(wǎng)上銷售，在中國已經(jīng)可以從Digi-Key Electronics購買，而AMEYA360、Right IC等中國本地的在線平臺即將展開相關銷售業(yè)務。

圖3、IPM產(chǎn)品陣容

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

2-3、控制電路內置型IPM(一體化封裝電機驅動器)

ROHM通過融合上述獨有的功率元器件技術、IC控制技術及兩者結合的模塊技術這三大技術，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器)。

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

圖3、控制電路內置型IPM產(chǎn)品陣容

圖3所示，通電模式有3種，驅動器輸出電流有2種。而且，這6種產(chǎn)品均實現(xiàn)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的縮短開發(fā)周期以及降低成本。從2015年已經(jīng)在中國開始出售產(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器)。未能全面介紹的柵極驅動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，敬請瀏覽相關網(wǎng)頁。

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