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Si功率元器件

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所谓MOSFET-高速trr SJ-MOSFET : PrestoMOS ™

上一章基于ROHM的SJ-MOSFET产品阵容,以标准AN系列、低噪声EN系列、高速KN系列为例介绍了SJ-MOSFET的特征。本章将以SJ-MOSFET的trr速度更高的PrestoMOS™的两个系列为例,介绍trr的高速化带来的优势。

高速trr SJ-MOSFET: PrestoMOS FN系列

PrestoMOS是具备SJ-MOSFET的高耐压、低导通电阻及低栅极总电荷量特征、且进一步实现了内部二极管的反向恢复时间trr高速化的ROHM SJ-MOSFET。PrestoMOS的FN系列与标准型AN系列相比,trr速度提高至约1/5。同时,反向恢复电流Irr也降低至约1/3。这些特性的提升可大大降低开关损耗。顺便提一下,PrestoMOS的“Presto”是源于表示“急板”的音乐速度用语。

开发旨在trr高速化的FN系列,是为了使逆变器电路和电机驱动器电路的损耗更低,并通过免除外置二极管从而使元器件数量更少、电路规模更小。一般这类电路是由MOSFET或IGBT与二极管组合构成的。与二极管组合的原因是为了抑制MOSFET和IGBT的内部二极管trr间产生的换流损耗,通常需要2个外置快速恢复二极管(以下简称“FRD”)。

从电流路径的角度看,无需这些外置FRD,但由于MOSFET的内部二极管trr不是很快,因而其间的反向电流Irr成为较大损耗。为了阻止这种Irr,同时为了确保逆变器电路等的再生电流的高速路径,需要2个FRD。

这样一来,添加FRD必然会使元器件数量增加,而且MOSFET导通时的漏极电流(Id)路径中也因添加FRD而导致损耗增加。

PrestoMOS通过实现内部二极管trr的高速化,无需使用这2个FRD也可用最低的损耗实现电路工作。由于不再需要2个FRD,损耗也更低,还可实现小型化和高效化。

下图是一般的功率调节器(逆变器)电路和电机驱动器电路的功率段的示意图和损耗比较数据。

在功率调节器电路中,比较了使用PrestoMOS时的损耗和传统的MOSFET与FRD组合的损耗。使用PrestoMOS时,削减了VF比FRD低的这部分的再生损耗。

在电机驱动器电路例中,与IGBT的比较中,在ID低的范围由于VCE(MOSFET则是VDS)低故该范围的损耗变小。以家电为对象的情况下,绝大多数在MOSFET的优势范围使用,因而功耗削减备受期待。

导通电阻和栅极容量更低的PrestoMOS MN系列

MN系列的导通电阻和栅极总电荷量比trr高速化的FN系列更低。如下图所示,A・Ron降低32%、Ron・Qg降低59%。这是以进一步改善逆变器电路等的效率为目标开发的系列。

最后给出这2个系列相关的技术信息链接。要想更深入了解产品,需要确认技术规格的规格值和特性图表,这一点是很重要的。

关键要点:

・PrestoMOS是具备SJ-MOSFET的高耐压、低导通电阻、低栅极总电荷量特征、且实现了内部二极管的反向恢复时间trr高速化的ROHM SJ-MOSFET。

・内部二极管的trr高速化有助于实现逆变器和电机驱动器电路的高效化与小型化。