SiC功率器件加持,罗姆闪耀慕尼黑上海电子展

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  作为业内极具代表性的电子展之一,3月中旬在沪举办的慕尼黑上海电子展吸引了海内外众多半导体厂商的关注。日本的知名厂商罗姆(ROHM)半导体也携带了其最新的产品和技术出席了这次盛会。电子发烧友网受邀请拜访了罗姆的展台,听现场工程师给我们带来罗姆的最新产品和技术分享。

  罗姆成立于1958年,最初是做电阻起家,其英文名ROHM就是由电阻的单词Resistance的首字母R和电阻的单位欧姆(OHM)组合而成的。一直以来功率器件都是其最核心,也是最基础的领域,在这次展会现场,功率器件也是罗姆展示的重要产品的一部分。

  慕尼黑电子展现场的罗姆展台

  SiC技术夯实功率器件产品线

  近年来,由于电动车和工控设备等的发展,对于高性能的功率器件日益增长,传统的Si基器件已逐渐不符合新产品的性能需求,于是半导体厂商就将目光投向了性能更佳的SiC材料。作为功率器件领域的强者,罗姆无疑是当中的先锋。

  根据罗姆展台现场的工作人员介绍:“与Si半导体相比,SiC功率器件可进一步实现小型化、低功耗及高效化。它在高温环境下具备优良的工作特性,且开关损耗更低。尤其是这次带来的全SiC功率模块,性能更优越。”

  除了具备高速开关、高速恢复以外,罗姆的这些全SiC功率模块还具备第开关损耗和消除寄生二极管通电导致的元件劣化问题。

  从和现场的工作人员求证得知,这些内置的功率半导体元件全部由SiC构成的新型功率器件较之传统的Si基IGBT,开关损耗大幅减少,将其最新的产品BSM300D12P2E001和传统的IGBT对比可得出,这个损耗减少数值可以高达77%。

  而在高速开关动作时,则可以实现低损耗,如在5kHZ时的开关损耗可以降低22%,而在30kHZ,这个数字可以去到60%。而这都是传统的IGBT所不能达到的。

  这系列产品也具有丰富的产品阵容,能够满足不同客户的需求。

  庞大的SiC功率器件产品阵容

  除了全SiC功率模块以外,罗姆还有各种各样的SiC器件,例如SiC MOS管和SiC二极管,在展会现场,罗姆带来了第二代SiC肖特基势垒二极管,这一代产品不但具有业界最小级别的正向电压(VF=1.35V)、快速回复特性和极低的开关损耗,能够广泛应用在太阳能功率调节器、开关电源、EV/HEV逆变器和充电器上面。

  由于SiC产品在性能上遥遥领先传统的Si产品,成本自然而然就成为了消费者和制造商关注的问题。在问到这个的时候,罗姆的工作人员透露:“SiC二极管价格则是Si二极管的2到3倍;SiC MOS管则是Si MOS管的3到5倍;SiC模组的价格更是比IGBT贵5倍开外。”

  考虑到SiC产品可以高达100kHZ以上的高频特性和其他优点,加上开发难度和成本原因,这点溢价相信会被制造商所接受。

  模拟电源阵型一如既往的强势

  按照罗姆的自我介绍,该公司一直以出色的模拟电源厂商自居,而在这个领域,他们也有领先的优势。根据IHS的数据显示,罗姆是全球排名第七的模拟技术供应商。其产品也覆盖了AC/DC转换器、DC/DC逆变器、LDO、USB供电、无线充电、电池管理和PMIC平台。

  ROHM模拟技术销售额全球排名

  能够取得这样的地位,与罗姆一直持之以恒的投入技术研发是密不可分的。

  例如在DC/DC领域,罗姆利用其独特工序打造的高耐压工艺开发出了80V业界最高级别耐压的非隔离室DC/DC转换器,产品更是实现了业内的最高效率。

  在这里特别介绍一下罗姆的BD9G341AEFJ,一款极度适用于通信基础设施的高耐压降压型DC/DC转换器。其采用了散热特性优异的HTSOSP-J8封装,内置高压(80V)NCH-SW,最大的输出电流可以高达3A。多项优越的性能参数让其在80V级别达到业内最高的效率。另外由于其封装和产品设计,使其尺寸变小,可以大大的降低了PCB的占板面积,并可以助力降低产品尺寸。

  另外还有适合搭载WIFI和LED的设备使用的1A输出DC/DC转换模块 BP5293系列。

  据现场工作人员介绍,这系列产品除了拥有小型、内置线圈、无需外置元件、无需散热设计的优势以外,与TO-220引脚兼容和高达93%的转换效率也是其备受开发者欢迎的原因之一。正是由于其效率高(较以往产品提高了10%),使其热量低,才可以支援更高的电流。

  在罗姆展台上,我们还看到了业界最小封装的内置线圈DC/DC转换器模块BMD4A50GSM,该产品具备超小模块封装,单芯片的解决方案尺寸可以做到13*13mm,较之一般的DC/DC模块减低了70%;同时由于内置了EMI滤波器,那就省去了开发者的抗干扰设计。更重要的是这个业界最小封装方案还可以支持24V输入,能够满足工业设备二次电源,12V/24V二次电源、24V转5V的微控制器用电源等多样化的电源需求。

  罗姆电源的电源能够有如此大的优势,来源于其在电源中利用导通时间控制的方式取代传统的电流模式控制,这样则实现了快速的负载响应,提升了电源要求的稳定性。

  除了DC/DC,罗姆的无线充电套件BD57020MWV和BD57015GWL套装也是展台上的一大亮点。

  据介绍,这个产品支持WPC Qi中等功率规格,其余通用各位控制器结合的发射器让其在电力传输前可进行异物检测,检出金属异物,预防筐体的变形、火灾的发生,提高安全性,这个套装的另一大特点则是在接收端可以支持Qi和PMA的两种设备接收。这就让它可以广泛应用在智能手机、平板电脑、电动工具和移动设备等消费电子领域。

  罗姆无线充电套装

  除了在传统领域持续加强以外,罗姆还在传感、物联网等诸多领域加大投入,研发出了各类传感器、无线模块和解决方案,用多样化的产品线解决客户的需求,帮助开发者提高产品的开发效率和质量。

  在上文提到,罗姆一直以来都是模拟技术的优质方案提供商,为了扩充其产品线,罗姆公司在2015年斥资7000万美元收购了爱尔兰的数字电源技术公司Powervation,切入数字电源技术为客户提供更全面的解决方案。

  正如罗姆的工作人员在现场所说“罗姆无论现在或将来都会持之以恒的提供更好的解决方案”。

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