原创 ROHM | 使采用了SiC MOSFET的高效AC/DC转换器的设计更容易(优点篇)

2022-9-20 17:11 191 0 分类: 消费电子
ROHM | 使采用了SiC MOSFET的高效AC/DC转换器的设计更容易(优点篇)

内置1700V耐压SiC MOSFET的小型表贴封装AC/DC转换器IC:BM2SC12xFP2-LBZ

BM2SC12xFP2-LBZ是业内先进*的AC/DC转换器IC,采用一体化封装,已将1700V耐压的SiC MOSFET和针对其驱动而优化的控制电路内置于小型表贴封装(TO263-7L)中。主要适用于需要处理大功率的通用逆变器、AC伺服、商用空调、路灯等工业设备的辅助电源。另外,还可确保长期稳定供应,很适合工业设备应用。

*截至2021年6月17日ROHM调查数据

BM2SC12xFP2-LBZ的亮点

√ 内置1700V耐压的SiC MOSFET,使设计更简单

√ 采用表贴型封装(TO263-7L),可自动安装在电路板上

√ 与分立结构相比,可大大减少元器件数量(例如将12个元器件和1个散热器缩减为1个器件)

√ 与Si MOSFET相比,SiC MOSFET的功率转换效率可提升高达5%

√ 采用准谐振方式,可实现更低EMI

√ 通过减少元器件数量,可实现显著的小型化和更高可靠性

√ 可确保长期稳定供应,很适合工业设备应用

√ 产品阵容新增4款保护功能启动后动作不同的新机型

√ 单品及评估板BM2SC123FP2-EVK-001均可通过电商平台购买

内置SiC MOSFET的AC/DC转换器IC:BM2SC12xFP2-LBZ的特点和优势

BM2SC12xFP2-LBZ是面向工业设备的各种控制系统用的辅助电源应用开发而成的。在辅助电源的功率转换电路中,主力开关器件仍然是普通的Si(硅)MOSFET和IGBT,所以近年来如何降低这些功率器件的损耗已成为一大课题。由于BM2SC12xFP2-LBZ内置了具有出色节能性能的SiC MOSFET,因此可使采用了SiC MOSFET的AC/DC转换器设计变得更容易。此外,该系列产品采用表贴型装封,支持自动安装,因此可降低安装成本。

下面总结了BM2SC12xFP2-LBZ的特点以及基于这些特点的优势。

● 采用支持48W输出的表贴型封装,可自动安装,从而可降低安装成本

BM2SC12xFP2-LBZ采用为内置SiC MOSFET而开发的表贴封装TO263-7L。尽管体积小巧,但仍可充分确保处理大功率时的封装安全性(爬电距离),并且在确保安装准确性的前提下,作为没有散热器表贴封装产品,可支持高达48W(24V/2A等)的输出功率。这种输出级的器件以往采用的是插装型封装,无法自动安装,而BM2SC12xFP2-LBZ采用的是表贴型封装,支持自动安装,非常有助于减少元器件数量,并降低安装成本。

● 一体化封装,大大减少了外置元器件数量、电路规模和安装面积

BM2SC12xFP2-LBZ通过将SiC MOSFET和控制IC内置于一个封装中,显著减少了外置元器件的数量。相比采用Si MOSFET、48W级输出功率的普通分立结构,可减少多达12个元器件(AC/DC转换器控制IC×1、800V耐压Si-MOSFET×2、齐纳二极管×3、电阻器×6)和1个散热器。

此外,由于SiC MOSFET具有高耐压和抗噪性能优异的特点,因而还可以使用更小型的抗噪和抗浪涌元器件。不仅如此,由于控制方式采用了准谐振方式,与PWM方式相比,能够以更低噪声更高效地运行,因此给其他电路和设备带来的噪声干扰(EMI)很小,只需要很少的降噪措施即可。

● 可减少设计和评估工时,通过一体化封装和内置保护功能,使可靠性更高

一体化封装可减少元器件选型和评估等工作的工时,使设计变得更容易。此外,内置SiC MOSFET,具有高精度的过热保护、过负载保护、电源电压引脚的过电压保护、FET过电流保护、二次侧电压的过电压保护等多种保护功能,大大减少了元器件数量,使产品的可靠性更高。

● 采用为驱动SiC MOSFET而优化的控制电路,效率更高

BM2SC12xFP2-LBZ采用为驱动内置SiC MOSFET而优化的栅极驱动电路,可充分发挥出SiC MOSFET的特点——低损耗特性,与采用Si MOSFET的普通产品相比,效率提升可高达5%(截至2021年6月ROHM调查数据)。  买电子元器件现货上唯样商城

下图为比较数据,在比较时,为获得最佳效率,对各控制IC均进行了调整。

应用示例:

● 通用逆变器

● AC伺服

● PLC(Programmable Logic Controller)

● 生产制造装置

● 机器人

● 商用空调

● 工业用照明(路灯等)

相关信息:

BM2SC12xFP2-LBZ单品和评估板均可通过电商平台购买。请点击这里了解每款评估板的应用指南、库存情况确认和详细信息。下表摘自该链接页面上的评估板一览表。除了本文介绍的BM2SC12xFP2-LBZ之外,还有另外两款评估板在售,它们都配有使用了1700V SiC MOSFET的AC/DC转换器IC。

Using 1700V SiC MOSFET

BM2SC12xFP2-LBZ系列的评估板为BM2SC123FP2-EVK-001,为顺利进行评估,搭载了自动恢复型BM2SC123FP2-LBZ。

BD7682FJ-LB-EVK-402是搭载了SiC MOSFET外置的控制器IC BD7682FJ-LB的评估板。

BM2SCQ123T-EVK-001是搭载了通孔插装型TO220封装的BM2SCQ123T-LBZ的评估板,与表面贴装的BM2SC12xFP2-LBZ系列的封装形式不同,也是一种自动恢复型产品。


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