[제품 리뷰] 로옴, SiC 다이오드 내장 IGBT
  • 2021-07-08

로옴 주식회사는 전기자동차를 비롯한 전동화 차량 (xEV)에 탑재되는 차량용 충전기(OBC) 및 DC/DC 컨버터, 태양광 발전의 파워 컨디셔너 등, 대전력을 취급하는 자동차 전장기기, 산업기기용으로 자동차기기 신뢰성 규격 「AEC-Q101」에 준거하는 650V 내압의 SiC 쇼트키 배리어 다이오드 내장 IGBT(Hybrid IGBT)를 개발했다.



「RGWxx65C 시리즈」는 IGBT의 귀환부 (환류 다이오드 / free wheeling diode)에 로옴의 저손실 SiC 쇼트키 배리어 다이오드 (SiC SBD)를 채용한 Hybrid 타입 IGBT로, 기존품 IGBT 대비 ON 시의 스위칭 손실 (이하, turn-on 손실)을 대폭 삭감했다. 차량용 충전기에 탑재하는 경우, 기존품 IGBT 대비 67%의 저손실화, Super Junction MOSFET (SJ-MOSFET) 대비 24%의 저손실화를 달성하는 등, 비용 효과가 높아 자동차 • 산업기기 어플리케이션의 저소비전력화에 기여한다.

본 제품은 2021년 3월부터 샘플 (샘플 가격 1,200엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2021년 12월부터 월 2만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이다. 또한, 평가 및 도입에 필요한 구동 회로의 설계 방법을 게재한 어플리케이션 노트 및 SPICE 모델 등 풍부한 설계 데이터를 로옴 공식 Web에서 제공함으로써, 신속한 시장 도입을 서포트한다.

앞으로도 로옴은, 폭넓은 요구에 대응하는 저손실 파워 디바이스를 개발함과 동시에, 설계 툴 등을 포함한 솔루션 제공을 통해, 시스템의 저전력화 및 소형화로 환경 부하 저감에 기여해 나갈 것이다.

어떻게 만들게 되었나

최근 「탈탄소 사회」 및 「탄소 중립」 등 환경 부하 저감을 중시하는 전 세계적인 추세에 따라, 전동화 차량 (xEV)의 보급이 가속화되고 있다. 더 효율적인 시스템 구축을 위해, 각종 자동차기기의 인버터 • 컨버터 회로에 탑재되는 파워 반도체에도 다양화가 요구되고 있어, 초저손실 SiC 파워 디바이스 (SiC MOSFET, SiC SBD 등) 및 기존의 Si 파워 디바이스 (IGBT, SJ-MOSFET 등)에서 각각 기술 혁신이 추진되고 있다.

로옴은 폭넓은 어플리케이션에 대응하여 효과적인 파워 솔루션을 제공하기 위해, 업계를 리드하는 SiC 파워 디바이스뿐만 아니라, Si 파워 디바이스 및 구동 IC의 기술 • 제품 개발에도 주력하고 있다.



어떤 특징 있나

기존품 IGBT 대비 67%의 저손실화를 실현하여,
자동차 전장기기 • 산업기기에 최적인 비용 효과 제공


「RGWxx65C 시리즈」는 IGBT의 귀환부 (환류 다이오드 / free wheeling diode)에 로옴의 저손실 SiC SBD를 채용한 Hybrid 타입의 IGBT다. Si 패스트 리커버리 다이오드 (Si-FRD)를 채용한 기존품 IGBT보다, turn-on 손실을 대폭 삭감할 수 있어, 차량용 충전기에 탑재하는 경우 기존품 IGBT 대비 67%의 저손실화를 실현한다.

일반적으로 IGBT보다 손실이 적은 SJ-MOSFET보다도 24% 저손실화가 가능하다. 변환 효율에 있어서도 폭넓은 동작 주파수에서 97% 이상의 고효율을 확보할 수 있어, 동작 주파수 100kHz 시에는 IGBT 대비 3%의 고효율화를 실현하는 등, 비용 효과가 높아 자동차 • 산업기기 어플리케이션의 저소비전력화에 기여한다.




AEC-Q101에 준거하여, 가혹한 환경에서 사용 가능

신제품은 자동차기기 신뢰성 규격 「AEC-Q101」에 준거하여, 자동차 • 산업기기의 가혹한 환경에서도 안심하고 사용할 수 있다.

각종 설계 데이터 제공

평가 • 도입에 필요한 구동 회로의 설계 방법을 게재한 어플리케이션 노트 및 시뮬레이션용 모델 (SPICE 모델) 등 풍부한 설계 데이터를 로옴 공식 Web에서 제공함으로써, 신속한 시장 도입을 서포트한다.

자세한 사항은 하기 URL을 참조.
https://www.rohm.co.kr/products/igbt/field-stop-trench-igbt?SearchWord=rgw&PS_BuiltInDiode=SiC-SBD



※본 Hybrid IGBT 이외에도 환류 다이오드에 Si-FRD를 채용한 제품, 환류 다이오드가 없는 제품도 구비하고 있다. 자세한 사항은 하기 URL을 참조.
https://www.rohm.co.kr/products/igbt/field-stop-trench-igbt?SearchWord=rgw
 





어디에 적용하나


• 차량용 충전기 (On Board Charger)           
• 차량용 DC/DC 컨버터
• 태양광 발전 인버터 (파워 컨디셔너)             
• 무정전 전원 장치 (UPS)
 

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