Nuova serie di MOSFET Super Junction a 600 V PrestoMOS di ROHM

La linea ampliata, composta da 30 modelli, vanta il tempo di recupero inverso più rapido del settore e una flessibilità di design ulteriormente migliorata consentendo agli inverter utilizzati nei sistemi di climatizzazione di risparmiare più energia.

ROHM (www.rohm.com) ha annunciato recentemente una nuova linea della sua serie PrestoMOS di MOSFET super junction a 600 V che comprende 30 nuovi modelli. Questa linea migliora la flessibilità di design mantenendo invariato il tempo di recupero inverso (trr), che resta il più rapido del settore ed è ottimizzato per le stazioni di ricarica per veicoli elettrici e gli azionamenti a motore di elettrodomestici quali frigoriferi e climatizzatori.

Dai rapporti di mercato si evince che quasi il 50% della domanda totale di energia elettrica mondiale è riconducibile agli azionamenti a motore, percentuale destinata a salire considerando la sempre maggiore diffusione di elettrodomestici nei paesi emergenti e in via di sviluppo. Di norma vengono usati gli IGBT come elementi di commutazione negli inverter che comandano i motori di azionamento in elettrodomestici come frigoriferi e climatizzatori. I recenti trend sono orientati ad un risparmio energetico sempre maggiore facendo lievitare la domanda di MOSFET a ridotto consumo energetico durante il funzionamento a regime, i quali sono utilizzati in una grande varietà di applicazioni.

Per rispondere a questo fabbisogno, nel 2012 ROHM ha lanciato la serie PrestoMOS di MOSFET di potenza. Questa serie si caratterizza per il tempo di recupero inverso più rapido del settore, che consente di ottenere un minore consumo di energia. Come accade per i nostri prodotti convenzionali, questa nuova serie sfrutta la nostra tecnologia di controllo “proprietaria” a vita per raggiungere un trr ultrarapido. Da ciò deriva una riduzione della perdita di potenza del 58% in caso di carichi leggeri rispetto alle implementazioni IGBT. Inoltre, aumentando la tensione di riferimento necessaria per l’attivazione del MOSFET, si evita l’auto attivazione che è una delle principali cause di perdita. Oltretutto, l’ottimizzazione delle caratteristiche del diodo incorporato ci ha consentito di migliorare l’indice di soft recovery dei MOSFET super junction, da cui deriva una riduzione del rumore in grado di provocare malfunzionamenti.

Se si eliminano queste barriere all’ottimizzazione dei circuiti è possibile offrire ai clienti una maggiore flessibilità di design.

Cos’è PrestoMOS?

‘Presto‘ è un termine italiano che significa ‘molto veloce’.

I MOSFET presentano diversi vantaggi, quali una velocità di commutazione elevata e una bassa perdita di conduzione in condizione di corrente relativamente bassa. Ad esempio, nel caso dei climatizzatori, i MOSFET sono più efficaci degli IGBT nella riduzione del consumo di energia durante il funzionamento a regime.

PrestoMOS è il MOSFET di potenza di ROHM il cui body diode si distingue per il tempo di recupero inverso (trr) più rapido del settore, che consente di ridurre il consumo di potenza nelle applicazioni con inverter.

Fattori chiave per incrementare la flessibilità di design

Aumento della velocità di commutazione, auto attivazione e generazione di rumore sono fenomeni in conflitto fra loro, che impongono ai clienti l’ottimizzazione dei circuiti regolando la resistenza di gate e altri fattori in fase di progettazione del circuito. Diversamente dai MOSFET di uso comune, la serie R60xxJNx di ROHM adotta misure contro il rumore e l’auto attivazione, fornendo ai clienti un elevato livello di libertà nel design:

L’implementazione di contromisure contro l’auto attivazione riduce al minimo le perdite

L’ottimizzazione della capacità parassita insita nella struttura del MOSFET ci ha consentito di ridurre del 20% la tensione di gate non voluta durante la commutazione. Oltre a ciò, il design specifico ha reso difficile il verificarsi dell’auto attivazione del MOSFET incrementando di 1,5 volte la tensione di soglia (Vth) necessaria. Ciò allarga il range di regolazione della perdita dovuto alla resistenza di gate e ad altri fattori implementati dal cliente.

Il miglioramento delle caratteristiche di recupero riduce il rumore

In generale, le caratteristiche di recupero del diodo interno al MOSFET super junction mostrano un tipo di recupero hard recovery. Tuttavia, ottimizzando la struttura interna, la serie R60xxJNx di ROHM è in grado di migliorare l’indice di soft recovery del 30% rispetto ai prodotti convenzionali, riuscendo a ridurre il rumore mantenendo al contempo invariato il tempo di recupero inverso più rapido del settore (trr). Ciò facilita ai clienti la regolazione del rumore (dovuto cioè alla resistenza di gate).