フェアチャイルドセミコンダクタージャパン(株)(社長:グレッグ・ヘルトン、本社:東京都千代田区)のPFC-SPMが、EDAW-NEC(※)の2006年度パワーデバイス部門ベスト製品賞を受賞しました。PFC-SPMは3〜6kW定格モータ向け、フルスイッチングによる力率改善回路への適用を目的に開発されたデバイスであり、コンパクトでエネルギー効率の良いソリューションであることが特徴です。本製品が今回中国の主要工業向け雑誌から受賞対象として選出されたのは以下の理由によるものです。
- 高集積化による部品点数削減、インバータ安定性向上、および設計簡素化と開発期間縮小
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各種保護機能(低電圧保護および過電流保護)による信頼性向上
- 内部温度監視機能と電流検出機能導入による最大限の性能発揮
- エンドユーザーへ幅広く適用が期待される省エネルギー性
フェアチャイルド社のPFC-SPM、FPDB20PH60、FPDB30PH60およびFPDB50PH60は、エアコンや産業インバータの設計に対してコンパクトで環境にやさしいソリューションを提供し、システムの信頼性と効率をアップさせると同時に基板面積を縮小させることができます。本デバイスはそれぞれ、高速スイッチング用ダイオード2個、FRD
2個、IGBT 2個、およびゲートドライバ、シャント抵抗、サーミスタを、熱効率の良い44 mm × 26.8
mmパッケージ内に統合しています。これにより、ディスクリート部品で構成した基板に比べて基板面積を50%縮小可能とし、内蔵保護機能により信頼性向上を実現しました。また、本デバイスはPFC必須規格(IEC61000-3-2)に適合する力率99%(typ.)を実現し、電力損失を最小化することによって40kHzの高速スイッチングを実現させています。
PFC-SPMはフェアチャイルド社開発のパッケージング技術によってモジュール内にパワー素子を格納しており、エネルギー効率の高いパッケージ内にブリッジレスのアクティブPFC回路を実現しています。これは従来の整流ダイオード+ブーストコンバータ回路による構成に比べてより効率の良いPFC回路を実現するものです。これに対し、他社のPFCモジュールはブリッジレスアクティブではなく、従来の構成(ブリッジダイオード+ブーストIGBTorMOSFET+ブーストダイオード)を適用されている場合が一般的です。今回ブリッジレス技術を適用することによってパワーライン上のダイオード数を減らし、そのダイオード分の定常損失が減少することで回路全体の効率アップを実現させています。各モジュールにはゲートドライバと温度監視用のサーミスタが内蔵されています。
フェアチャイルドのPFC-SPMはDBC(Direct Bonding Copper)を使用したトランスファーモールドパッケージを使用しています。DBCは電気的絶縁に優れ、モジュール内パワー素子からパッケージ外部表面までの熱特性も優れたテクノロジーです。
※EDAW-NEC:
中国月刊誌「電子設計応用−日経BP電子科技」
(Electronic Design & Application World - Nikkei Electronics China, 2004年3月日経BP社とIDG社が中国向け発行各誌を統合。)
SPM™製品について
受賞したPFC-SPMに加え、フェアチャイルドは、省エネルギー製品向けの高効率モータ駆動用として広範囲な定格にわたりスマート・パワー・モジュール(SPM)を提供しています。
Motion-SPM™は、洗濯機、エアコン、冷蔵庫、ミシンといった家電製品に適用されるACモータ向けとして、スピードコントロール可能なモータ駆動回路と統合された回路保護を実現させています。ディスクリートIGBTを使用した構成と比較して、Motion-SPMは基板面積を半分以下に縮小させながら220V入力にて10A~30Aの広範囲にわたってローサイドおよびハイサイドのIGBTコントロールが可能です。Motion-SPMにはDIP、Mini-DIP、Tiny-DIPの3種類パッケージがあります。
SRM-SPMは、掃除機向けの単相SRM(Switched Reluctance
Motor)駆動用に特別に開発された、産業向け初のSPMです。ハイボルテージIC(HVIC)とローボルテージIC(LVIC)、IGBT、および高速リカバリーダイオードとサーミスタを、DBC使用のMini-DIPパッケー(44
mm × 26.8mm)に統合し、熱特性を大幅に向上させています。このモジュールは基板面積を最大40%縮小させることができ、製品全体をコンパクトにし信頼性を大幅に向上させることが可能です。
SPM製品については、こちらをご覧下さい:
www.fairchildsemi.com/offers/discrete/spm/index.html
PFC-SPM製品(今回の受賞製品)については、こちらをご覧ください:
www.fairchildsemi.com/offers/discrete/spm/pfc_spm.html
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