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[导读]近日,全球知名半导体制造商ROHM(罗姆)开发出了600V耐压IGBT IPM“BM6437x系列”。该系列产品可内置于空调、洗衣机等白色家电,以及小型工业设备(如工业用机器人用的小容量电机等)中,非常适用于各种变频器的功率转换,有助于进一步减少白色家电和小型工业设备的功耗和设计工时。

在全球节能环保的大环境下,消费电子市场对家电产品提出了越来越高的指标要求。例如,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会批准的GB21455-2019空调国家新能效标准已于2020年7月1日正式实施。该标准是继1989年第一版空调能效标准发布以来的第七次发布与修订,被称为“迄今为止最严苛的空调能效标准”。对此,有业内预计,市面上高达45%的空调产品或将面临淘汰。

为了给业内提供更低功耗的解决方案,全球知名半导体制造商ROHM(罗姆)开发出了600V耐压IGBT IPM“BM6437x系列”。该系列产品可内置于空调、洗衣机等白色家电,以及小型工业设备(如工业用机器人用的小容量电机等)中,非常适用于各种变频器的功率转换,有助于进一步减少白色家电和小型工业设备的功耗和设计工时。

发力IPM市场,助推行业新发展

或许大众消费者对IPM还不太了解,下面先给大家科普一下什么是IPM?

IPM是Intelligent Power Module的缩写,即智能功率模块。简单来说,就是一种以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为基础,内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路的先进功率半导体模块。

与分立器件相比,IPM在减少占板空间、提升系统可靠性、简化设计和加速产品上市等方面均具有无可比拟的优势,是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种非常理想的功率开关器件。

(IPM与功率模块之间的区别)

据罗姆半导体(上海)有限公司技术中心高级经理顾伟俊介绍,在实际生产制造的过程中,使用分立器件不可避免的会出现一些品质问题,因为这么多的器件在保证产品稳定性的同时,对生产要求也是非常高的,而IPM基本可以避免这些问题。

由于IPM兼有GTR(大功率晶体管)高电流、低饱和电压、高耐压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率、低驱动功率的优点,完全适应了当今功率器件的发展要求。所以,近几年制造商对IPM的接受程度越来越高,市面上大部分产品基本选用的都是IPM这类功率器件。

(分立器件与IPM的优点对比)

根据《2019-2024年智能功率模块(IPM)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,目前国内IPM主要集中在消费领域,汽车及工业领域尚处于发展阶段;预计2023年,国内IPM市场需求量将是目前市场规模的2-3倍。可以预见,随着国家大力提倡节能减排政策的实施,IPM将在未来几年有望进入黄金发展期。

三大独特优势,铸就核心竞争力

鉴于IPM市场的广阔前景,ROHM正在不断地投入、开发和丰富该类产品系列。与上一代相比,此次ROHM推出的IGBT IPM系列产品具有三个独特优势:

一是噪声低、功耗低。我们都知道,噪声与功耗这两个指标是相互对立的,IGBT的开关速度越快,噪音也就越大。普通产品通常会优先考虑低损耗特性,从而使噪声特性恶化。而ROHM推出的IGBT IPM系列产品,在功耗方面可以与市场中领先的产品达到同级水平。

具体来说,在降噪方面,通过优化内置FRD的软恢复性能和内置IGBT,可以使辐射噪声比普通产品低6dB以上(比较峰值时),其业内出色的噪声特性,使得削减以往所需的噪声滤波器成为可能;

而在低损耗方面,通过内置ROHM最新的IGBT元件,降低了导通损耗和开关损耗,与以往产品相比,新产品的功率损耗降低了6%(fc=15kHz时),已达到业界超高水平,有助于降低各种应用设备的功耗。

(新产品噪声低且节能)

二是具有高精度温度控制。ROHM新一代IPM将温度输出的精度设计到了与外置热敏电阻基本相同的精度,因此可以完全省略掉外置热敏电阻等外围电路,从而更加节约成本,并加快开发速度。

相比普通产品±5%(相当于5℃)的温度监控功能保证,ROHM推出的IGBT IPM系列产品显著改善了温度监控功能,能够达到与热敏电阻同等的保证精度±2%(相当于2℃)。这使得削减以往高精度温度监控器所需的外置热敏电阻数量成为可能,有助于减少元器件数量和设计工时。

(新产品具有高精度温度控制)

三是增加了产品识别功能。一般情况下,产品名称会印在模塑表面上,以往在电路板上安装后很难进行确认。为了便于在线测试的时候不会产生误操作或者是混入其它的料号,ROHM根据客户的需求,在新一代IPM开发中增加了产品识别功能,通过阻抗测量仪可以识别已安装到电路板上的产品,有助于防止封装相同的其它公司产品和电流值不同的产品误装,从而大大保障了生产的可靠性。

(新产品增加了识别功能)

“目前,ROHM新一代IPM已经开始投入量产。未来,ROHM将在IPM领域继续扩大系列产品阵容,希望在更广泛的领域进一步帮助工程师降低产品功耗、减少设计工时。”顾伟俊表示。

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