オンセミ
EliteSiC SPM31インテリジェントパワーモジュール（IPM）は小型のインバーターモータードライブに最高の効率および性能を実現
オンセミ（本社: 米国アリゾナ州スコッツデール、Nasdaq：ON）は、1200Vシリコンカーバイド（SiC）金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）ベースのSPM31インテリジェントパワーモジュール（IPM）の第1世代を発表しました。オンセミのEliteSiC SPM31 IPMは、Field Stop 7 IGBT技術を使用した場合と比較して、最小クラスのサイズで最も高いエネルギー効率と電力密度を達成することで、市場の他の主要ソリューションよりも低い総システムコストを実現します。これらのIPMは、熱性能の向上、電力損失の低減、高速スイッチングをサポートする能力により、AIデータセンターの電子整流（EC）ファン、ヒートポンプ、業務用HVACシステム、サーボモーター、ロボティクス、可変周波数ドライブ（VFD）、産業用ポンプやファンなどの三相インバータードライブ・アプリケーションに最適です。
EliteSiC SPM31 IPMは、40Aから70Aまでの複数の電流定格を提供します。オンセミは、15Aから35Aまでの低電流をカバーする自社のIGBT SPM31 IPMポートフォリオを補完することで、業界において最も広範囲でスケーラブルかつ柔軟な統合パワーモジュールソリューションを小型パッケージで提供しています。
2023年には、住宅および商業ビルの運営が米国の最終エネルギー消費量の27.6%を占めました*1。電化およびAIの採用が進むにしたがい、特にエネルギー需要を押し上げるAIデータセンターの建設が増加しており、この分野でのアプリケーションのエネルギー消費量を削減する必要性が一段と高まっています。電気エネルギーを効率的に変換できるパワー半導体は、低炭素社会への移行に不可欠な要素です。
データセンターの数と規模が拡大するにつれて、ECファンの需要増加が予想されます。これらの冷却ファンは、データセンター内のすべての機器にとって理想的な動作環境を維持し、正確でエラーのないデータ伝送に不可欠です。SiC IPMにより、ECファンは高い信頼性と最高の効率で動作します。
コンプレッサードライブやポンプなど、他の多くの産業用アプリケーションと同様に、ECファンは既存の大型IGBTソリューションよりも高い電力密度と効率を必要とします。EliteSiC SPM31 IPMに切り替えることでサイズの縮小、性能向上、高集積化による設計の簡素化というメリットを享受でき、温室効果ガス（GHG）排出量の削減に加え、開発期間の短縮、総システムコストの削減にもつながります。例えば、70％の負荷で500Wの電力損失が発生する現在のIGBTパワー統合モジュール（PIM）を使用するシステムソリューションと比較して、高効率のEliteSiC SPM31 IPMを使用すると、ECファン1台あたりの年間エネルギー消費量とコストを52%削減することができます。
完全に統合されたEliteSiC SPM31 IPMは、独立したハイサイドゲートドライバー、低電圧集積回路（LVIC）、6個のEliteSiC MOSFET、および温度センサー（電圧温度センサー（VTS）またはサーミスター）で構成されています。このモジュールは、ダイサイズの縮小化を実現する最先端のM3 SiC技術をベースにし、SPM 31パッケージ適用時の短絡耐量時間（SCWT）性能を向上させることで、ハードスイッチングアプリケーションに最適化されています。これにより、産業用のインバーターモータードライブに最適な性能を発揮します。これらのMOSFETは、制御アルゴリズムを柔軟に選択できるよう、下側のレグに個別のソース接続を持つ三相ブリッジで構成されています。
EliteSiC SPM31 IPMの主な利点は以下の通りです。
- 低損失で短絡定格のM3 EliteSiC MOSFETにより、感電や火災などの重大な機器およびコンポーネント故障のリスクを防止
- 低電圧時のデバイス損傷を防止する低電圧保護（UVP）を内蔵
- FS7 IGBT SPM31のピアツーピア製品として、お客様は同じPCBボードを使用しながら、さまざまな電流定格を選択可能
- 国内および国際安全基準を満たすUL認証取得済み
- 安全性、機器保護、ノイズ低減に優れたシングル接地電源
- 以下の機能により、ボードの設計簡素化とサイズ縮小を実現
- - ゲートドライバーおよび保護のための制御回路を内蔵
- - 内蔵ブートストラップダイオード（BSD）および抵抗（BSR）
- - ハイサイドゲートブーストドライブ用内部ブーストダイオード
- - 集積温度センサー（LVICおよび/またはサーミスターによるVTS出力）
- - 高速・高電圧集積回路を内蔵
関連情報
- 製品情報：EliteSiC SPM31 IPM、FS7 IGBT SPM31 IPM
- アプリケーションノート：EliteSiC SPM31 IPM、FS7 IGBT SPM31 IPM
*1 米国エネルギー情報局FAQ
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オンセミ（onsemi）について
オンセミ（Nasdaq: ON）は、より良い未来を築くために、破壊的なイノベーションを推進しています。当社は、自動車と産業用エンドマーケットに注力し、自動車の電動化と安全性、持続可能なエネルギーグリッド、産業オートメーション、5G およびクラウドインフラなどのメガトレンドにおける変化を加速させています。オンセミは、高度に差別化された革新的な製品ポートフォリオにより、世界の最も複雑な課題を解決するインテリジェントなパワーおよびセンシングのテクノロジーを創出し、より安全でクリーンでスマートな世界を実現する方法をリードしています。オンセミは Fortune 500(R) 企業として認められ、またNasdaq-100 Index(R)とS&P 500(R)インデックスに含まれています。オンセミの詳細については、https://www.onsemi.jp をご覧ください。
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