業界最速の逆回復時間と業界トップクラスの低オン抵抗を両立
600V耐圧SuperJunction MOSFET 「R60xxVNxシリーズ」

最終更新日

※2022年3月18日現在 ローム調べ

ROHMのSuperJunctionMOSFETのR60xxVNxシリーズ画像

<要旨>

ローム株式会社は、EV充電ステーション、サーバー、基地局など大電力を必要とする産業機器の電源回路や、省エネ化のトレンドによりインバータ化が進むエアコンなど白物家電のモータ駆動に最適な600V耐圧SuperJunction MOSFET“PrestoMOS™(プレストモス)”に、「R60xxVNxシリーズ」を新たに7機種ラインアップしました。

今回開発した新シリーズは、ローム最新プロセスを採用することで、業界最速の逆回復時間(trr※1)を実現したまま、その背反要因に当たるオン抵抗※2を同等一般品と比較して最大20%低減。

逆回復時間においては、 PrestoMOS™として従来品で達成済みの業界最速105ns(ナノ秒)(TO-220FM同等パッケージでの比較)を継承しており、同等一般品と比べてスイッチング時の電力損失を約17%低減できます。

これら2つの特長により、新シリーズは同等一般品よりもアプリケーションの高効率化に大きく寄与します。

上記のシリーズに加えて、標準タイプの600V耐圧SuperJunction MOSFETでも、オン抵抗を低く抑えた「R60xxYNxシリーズ」を開発し、新たに2機種ラインアップ。アプリケーションによって最適な製品群を選択できるようにしました。

<背景>

近年、世界的に電力消費量が増大し、電力の有効活用を迫られる中、EV充電ステーション、サーバー、基地局などの産業機器や、エアコンなどの白物家電においても、さらなる高効率化が進んでおり、搭載されるパワー半導体もより電力損失を抑えることが求められています。

こうした中、ロームはPrestoMOS™の従来品を進化させ、同等一般品よりも低いオン抵抗を実現したことで、アプリケーションのさらなる低消費電力化に貢献する新製品を開発しました。

<新製品の特長>

1.業界最速の逆回復時間を実現したまま、業界トップクラスの低オン抵抗を実現

PrestoMOS™「R60xxVNxシリーズ」は、ローム最新プロセスを採用することで、単位面積あたりのオン抵抗を低減。

逆回復時間と背反関係にあるため、両立が難しい低オン抵抗において、同等一般品よりも最大20%低減(TO-220FM同等パッケージでの比較)を達成することで、各種アプリケーションのさらなる低消費電力化に貢献します。

2.業界最速の逆回復時間により、スイッチング損失を抑制

一般的にプロセスを微細化した場合、低オン抵抗化などの基本性能は向上するものの、背反して逆回復時間は、特性が劣化します。

その中でロームのPrestoMOS™「R60xxVNxシリーズ」は、独自の高速化技術を駆使することで、同等一般品よりも低いオン抵抗を実現しながら業界最速の逆回復時間105ns(ナノ秒)(TO-220FM同等パッケージでの比較)も実現。無駄な電流量が抑えられるため、同等一般品と比べて、スイッチング時の電力損失を約17%低減できます。

また、「R60xxYNxシリーズ」を含めた標準タイプは同オン抵抗品で300~400ns(ナノ秒)となります。

逆回復時間と電力損失関係のグラフ

上記2つの特長により、高効率を追求した同期整流昇圧回路※3を用いた評価ボードでの比較(オン抵抗60mΩクラスの製品での比較)においても、「R60xxVNxシリーズ」は同等一般品より効率で優れており、太陽光発電インバータや無停電電源装置(UPS)などのアプリケーションの低消費電力化に大きく寄与します。

同期整流昇圧回路を用いた効率比較のグラフ

<製品ラインアップ>

R60xxVNxシリーズ(PrestoMOS™タイプ)

耐圧
VDS
[V]
オン
抵抗
RON
typ.
[mΩ]
VGS=15V
逆回復
時間
trr
typ.
[ns]
パッケージ
TO-252
<DPAK>
(TO-220FM)
<TO-220FP>
TO-220AB TO-247AD
(TO-247)
ROHMのTO-252 ROHMのTO-220FM ROHMのTO-220AB ROHMのTO-247AD
600 250 65 ☆ R6013VND3 ☆ R6013VNX    
180 68      
130 80  
95 92  
59 112 ☆ R6055VNX ☆ R6055VNX3
42 125      
22 167       ☆ R60A4VNZ4
 

☆: 開発中 パッケージはJEDEC表記です。()内はROHMパッケージ、〈 〉内はGENERALコードを示します。

R60xxYNxシリーズ(標準タイプ)

耐圧
VDS
[V]
オン
抵抗
RON
typ.
[mΩ]
VGS=12V
逆回復
時間
trr
typ.
[ns]
パッケージ
TO-252
<DPAK>
(TO-220FM)
<TO-220FP>
TO-220AB TO-3PF TO-247AD
(TO-247)
MO-299
(TOLL)
ROHMのTO-252 ROHMのTO-220FM ROHMのTO-220AB ROHMのTO-3PF ROHMのTO-247AD ROHMのMO-299
600 324 200~600 ☆ R6010YND3 ☆ R6010YNX ☆ R6010YNX3      
215 ☆ R6014YND3 ☆ R6014YNX3      
154   ☆ R6020YNX3   ☆ R6020YNZ4 ☆ R6020YNJ2
137   ☆ R6022YNX ☆ R6022YNX3   ☆ R6022YNZ4 ☆ R6022YNJ2
112   ☆ R6027YNX ☆ R6027YNX3   ☆ R6027YNZ4 ☆ R6027YNJ2
80   ☆ R6038YNX ☆ R6038YNX3   ☆ R6038YNZ4 ☆ R6038YNJ2
68   ☆ R6049YNX ☆ R6049YNX3   ☆ R6049YNZ4 ☆ R6049YNJ2
50   ☆ R6061YNX ☆ R6061YNX3   ☆ R6061YNZ4  
49           ☆ R6063YNJ2
36       ☆ R6086YNZ ☆ R6086YNZ4  
21         ☆ R60A4YNZ4  

☆: 開発中 パッケージはJEDEC表記です。()内はROHMパッケージ、〈 〉内はGENERALコードを示します。

<アプリケーション例>

  • EV充電ステーション、サーバー、基地局、太陽光発電インバータ(パワーコンディショナー)、無停電電源装置(UPS)など
  • エアコンなどの白物家電
  • その他各種機器のモータドライブや電源回路、など

<PrestoMOS™とは>

Prestoとは、イタリア語を用いた音楽用語で「きわめて速く」の意味。

PrestoMOS™は、独自のライフタイム制御技術を駆使した、業界最速の逆回復時間(trr)が特長であるロームオリジナルのパワーMOSFETです。

・PrestoMOSは、ローム株式会社の商標です。

<用語説明>

※1)trr:逆回復時間(Reverse Recovery Time)
内蔵ダイオードがオン状態から完全なオフ状態になるまでにかかる時間のこと。値が小さいほどスイッチング時の損失が少なくなる。
※2)オン抵抗
MOSFETオン時のドレイン・ソース間の抵抗値のこと。値が小さいほど導通時のロス(電力の損失)が少なくなる。
※3)同期整流昇圧回路
一般的にはMOSFETとダイオードで構成する昇圧回路において、効率向上のためにダイオードをMOSFETに変更した回路。ダイオードのVFによる電力ロスよりもMOSFETのオン抵抗によるロスの方が少ないため、より高効率な回路となる。
同期整流昇圧回路のメリットの説明図

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