세계 최초, 1700V SiC MOS 내장 AC-DC 컨버터 IC：교류 400V 산업기기용 전원의 대폭적인 소형화, 저전력화, 효율 향상이 용이

「BM2SCQ12xT-LBZ」는 대전력을 취급하는 범용 인버터 및 AC 서보, 산업용 에어컨, 가로등 등의 산업기기 어플리케이션용으로 개발한 1700V 내압 SiC MOSFET 내장 AC-DC 컨버터 IC입니다. SiC MOSFET를 내장한 AC-DC 컨버터 IC는 세계 최초*입니다. SiC MOSFET 를 내장함으로써, 디스크리트 구성 부분의 설계가 필요없어, 저전력의 AC-DC 컨버터를 간단히 개발할 수 있습니다. *2019년 4월 로옴 조사

SiC MOSFET 사용의 메리트

SiC MOSFET는 Si-MOSFET 대비, 고내압 영역에서 스위칭 및 도통 손실이 적고, 대전력에 대응 가능하며, 온도 변화에 강하다는 메리트가 있습니다. 이러한 내용은 Tech Web의 「SiC 파워 디바이스 : 기초 지식」에도 게재되어 있습니다. AC-DC 컨버터 및 DC-DC 컨버터 등의 전력 변환 어플리케이션에서는 이러한 메리트를 통해, 전력 변환의 고효율화, 방열용 부품의 소형화, 고주파 동작에 의한 인덕터의 소형화 등 저전력 및 부품수 삭감, 실장 면적 삭감이 가능합니다.

특히, 교류 400V를 취급하는 산업기기에서 이러한 메리트를 바탕으로 SiC 파워 반도체의 채용이 추진되고 있습니다. 메인 전원 회로와 더불어, 저전력화의 과제인 각종 제어 시스템용 보조 전원의 고효율화와 소형화도 가능합니다.

SiC MOSFET 내장 AC-DC 컨버터 IC 「BM2SCQ12xT-LBZ」의 특징

BM2SCQ12xT-LBZ는 SiC MOSFET 내장을 위해 개발된 전용 패키지를 채용하여 SiC MOSFET 구동용 게이트 드라이브 회로 등 산업기기의 보조 전원용에 최적화된 제어 회로와 1700V 내압 SiC MOSFET를 내장하고 있습니다. 하기의 특징으로, 교류 400V 산업기기의 소형화, 신뢰성 향상, 저전력화 실현이 용이합니다.

1. 최대 12개의 부품과 방열판을 1패키지에 집약하여, 대폭적인 부품수 삭감과 소형화 실현

BM2SCQ12xT-LBZ는 일반적인 Si-MOSFET를 채용한 디스크리트 부품 구성에 비해, 최대 12개의 부품 (AC-DC 컨버터 제어 IC, 800V 내압 Si-MOSFET×2, 제너 다이오드×3, 저항기×6)과 방열판을 1패키지에 집약하였습니다.

부품수를 대폭 삭감함과 동시에 한층 더 소형의 부품을 사용할 수 있으므로, 전원 회로의 소형화가 가능합니다. 또한, SiC MOSFET가 고내압으로 고전압 노이즈에 강하기 때문에 노이즈 대책 부품도 소형화할 수 있습니다.

2. 개발 공수와 고장률을 저감하고, 필요한 보호 기능 탑재

기존의 디스크리트 구성을 1패키지화함으로써, 각 부품 및 SiC MOSFET의 선정, 평가, 설계에 대한 개발 공수를 삭감할 수 있으며, 부품수가 적어짐에 따라 신뢰성이 향상됩니다. 또한, SiC MOSFET를 내장함으로써 고정밀도의 온도 보호를 실현할 수 있으며, 과부하 보호 및 전원 단자의 과전압 보호, 과전류 보호, 2차측 전압의 과전압 보호 등 각종 보호 기능을 탑재하고 있습니다.

3. SiC MOSFET의 성능을 최대화하여, 대폭적인 저전력화 실현

SiC MOSFET의 구동에 최적화된 내부 게이트 드라이브 회로를 통해 SiC MOSFET의 성능을 최대화시킵니다. 일반적인 Si-MOSFET 채용 제품에 비해, 최대 5%의 효율 향상을 실현합니다. (2018년 4월 로옴 조사)

또한, 제어 방식으로는 일반적인 PWM 방식에 비해 Low Noise로 고효율 동작이 가능한 의사 공진 방식을 채용하여, 고효율을 달성함과 동시에 노이즈의 영향을 최소한으로 억제할 수 있습니다.

＜라인업＞

상기 제품은 부품 유통 사이트에서도 구입 가능합니다.

또한, SiC MOSFET를 내장하지 않은 컨트롤러 타입의 「BD7682FJ-LB」도 구비하고 있으므로, 참조하여 주십시오.

※본 기사는 2019년 8월 시점의 내용입니다.