로옴, 고효율과 소프트 스위칭 가능한 IGBT RGTV / RGW 시리즈 출시

  • 2018-04-17
  • 박종배 기자, jbpark@elec4.co.kr

낮은 도통 손실과 고속 스위칭 성능 달성
소프트 스위칭 실현으로 기기의 설계 부하 경감


로옴(ROHM)은 UPS (무정전 전원 장치) 및 용접기, 파워 컨디셔너 등과 같은 산업기기 및 에어컨, IH (유도가열) 등 민생기기의 범용 인버터 및 컨버터에서의 전력 변환에 최적이며, 낮은 도통 손실과 고속 스위칭 특성을 동시에 실현한 650V 내압 IGBT RGTV 시리즈 (단락 내량 유지 타입) 및 「RGW 시리즈 (고속 스위칭 타입)」의 총 21종류의 제품을 새롭게 개발했다.



이번에 개발한 시리즈는 박형 웨이퍼 기술 및 독자적인 구조를 채용함으로써, 트레이드 오프 관계인 도통 손실과 고속 스위칭 특성을 갖는다. 예를 들어, 인터리브 PFC 회로에서 사용할 경우, 기존품 대비 경부하 시에 1.2%, 중부하 시에 0.3%의 고효율화를 달성하여, 어플리케이션의 저소비전력화에 기여한다. 또한, 디바이스 내부의 최적화를 통해, 소프트 스위칭을 실현했다. 기존에 필요했던 대책 부품을 삭감함과 동시에 대폭적인 설계 부하 저감에 기여한다.

<배경>
최근, IoT화에 의한 데이터량 증가에 따라, 데이터 센터의 고기능화가 요구되고 있다. 서버 본체뿐만 아니라, 본체 전원의 안정 공급을 위해 꼭 필요한 UPS 등을 포함한 시스템 전체에서 소비전력량이 대폭 증가하여, 저소비전력화가 과제로 떠오르고 있다.

또한, IGBT를 사용하는 대전력 어플리케이션에서는 기기의 신뢰성 확보를 위해, 디바이스의 고장 및 기기의 오동작으로 이어지는 스위칭 시의 Overshoot 대책이 필수적으로 요구되고 있으며, 간이화에 대한 요구도 높아지고 있다.



<특징>
1. 낮은 도통 손실과 고속 스위칭 성능 달성

본 시리즈는 박형 웨이퍼 기술을 구사함으로 기존품 대비 웨이퍼 두께를 15% 박형화했다. 또한, 셀을 미세화한 로옴의 독자적인 구조를 채용함으로써, 낮은 도통 손실 (VCE (sat)=1.5V) 및 고속 스위칭 특성 (tf=30~40ns)을 동시에 달성할 수 있었다.





2. 소프트 스위칭 실현으로 기기의 설계 부하 경감
디바이스 내부를 최적화함으로써, ON / OFF 전환이 매끄러운 소프트 스위칭을 실현했다. 이에 따라, 스위칭 시에 발생하는 전압의 Overshoot 를 일반품 대비 50% 저감할 수 있어, Overshoot 를 억제하기 위해 필요했던 외장 게이트 저항이나 스너버 회로 등이 불필요하여, 부품수를 삭감할 수 있다. IGBT 사용 시, 기존에는 필요했던 Overshoot 대책이 필요 없어짐에 따라, 어플리케이션 측의 설계 부하 경감에 기여한다.




<라인업>
단락 내량 2µs 유지가 특징인 RGTV 시리즈와 고속 스위칭 성능이 특징인 RGW 시리즈의 2종류를 라인업에 추가함으로써, 폭넓은 어플리케이션에 대응 가능하다.

RGTV 시리즈 (단락 내량 유지 타입)


RGW 시리즈 (고속 스위칭 타입)

<어플리케이션>
산업기기 (UPS (무정전 전원 장치), 용접기, 파워 컨디셔너 등), 에어컨, IH (유도 가열) 등

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