小型面実装・45W出力のFET内蔵AC/DCコンバータIC「BM2P06xMF-Z」を開発

  特長 ラインアップ 販売情報 リーフレット 2021年12月16日 ＜要旨＞ ローム株式会社（本社：京都市）は、エアコンや白物家電、FA機器など、AC電源を搭載する家電・産業機器に向けて、730V耐圧MOSFET*1内蔵AC/DCコンバータ*2IC「BM2P06xMF-Zシリーズ（BM2P060MF-Z、BM2P061MF-Z、BM2P063MF-Z）」を開発しました。 新製品は、ロームの低損失パワー半導体（Super Junction MOSFET: 以降SJ-MOSFET）と制御回路などを1パッケージ化したICであり、交流85V～264V・出力電力45WまでのAC/DCコンバータ開発を容易にします。面実装パッケージ採用により従来困難だった基板への自動実装を可能にするだけでなく、独自の制御回路により、待機時に損失源となる感電対策用の放電抵抗器を削除しても安全規格「IEC 62368*3」に準拠でき、併せて独自の低待機電力制御技術を駆使したことで、待機電力を劇的に低減しました。さらに、最大電源電圧（VCC）60Vまで動作可能であり降圧の外付け電源回路も不要にします。同等性能の一般品と比較した場合、自動実装対応により工場での実装コスト削減に貢献すると同時に、90%以上の待機電力削減、電源回路部品4点の削減が可能となり、省電力化・高信頼化に貢献します。 新製品は、2021年7月よりサンプル出荷（サンプル価格 500円/個：税抜）を行っており、2022年1月から当面月産20万個の体制で量産を開始する予定です。なお、新製品と評価ボード「BM2P060MF-EVK-001」のインターネット販売も開始しており、チップワンストップ、コアスタッフオンラインなどから購入することができます。 今後もロームは、豊富なパワー半導体と高度なアナログ制御ICを開発するだけでなく、アプリケーションごとに最適なソリューションも提供することで、システムの省電力化や最適化に貢献していきます。 ＜背景＞ 近年、家電や産業機器のAC/DCコンバータでは、世界中の交流電圧に対応できるように交流85V～264V対応はもちろんのこと、電源全体として省エネ規格「Energy Star*4」や安全規格「IEC 62368」への対応など、国際的な視点で電源システムを構築することが求められています。その中でAC/DCコンバータICには、これらの要求対応に加えて、工場での実装コストを削減するためにパッケージの面実装化も求められるようになりました。しかし、損失と発熱の大きいDMOSFETやPlanar MOSFETが依然としてAC/DCコンバータICに広く内蔵されているのが実情で、面実装パッケージの製品で数十Wクラスの出力に対応することは困難でした。 ロームは、これらの課題を解決するため、自社の低損失SJ-MOSFETと最適化した制御回路を、小型面実装パッケージに内蔵した45W出力電力の新製品を開発しました。 ＜新製品の特長＞ 1．45Wまで対応可能な面実装パッケージ製品により、工場の実装コスト削減に貢献 新製品は、低損失（低オン抵抗）の730V耐圧SJ-MOSFETや起動回路、最適化した制御回路を、小型・高放熱の面実装パッケージ（SOP20A）に内蔵しています。入力電圧交流85V～264V対応の面実装パッケージ製品として、従来困難だった45W出力（24V×1.875A=45Wなど）までの大電力に対応し、挿入パッケージの一般品では不可能な自動実装を可能にすることで、工場での実装コスト削減に大きく貢献します。 2．待機時の消費電力を一般品比90%以上削減可能 新製品は、ロームの高耐圧プロセス技術とアナログ設計技術を駆使した制御回路（Xコンデンサ*5放電機能）により、損失源でありながら感電対策に従来必須であった放電抵抗器を削除しても、安全規格「IEC 62368」の安全要求を満たすことが可能です。加えて、独自の低待機電力制御技術（パワー半導体のスイッチング回数と絶縁トランスに流れる電流の最適制御）により、アプリケーションスタンバイ時のIC消費電力をさらに低減し、システムの待機電力を一般品比で90%以上削減した17mW（AC230V、出力電力0W時）まで抑えることに成功しています。 また、絶縁トランス部品の異音を抑制する音鳴り低減モードも搭載しています。待機電力を低減したい場合は音鳴り低減モードをオフ、絶縁トランス部品の異音を気にする場合や対策工数を削減したい場合は、音鳴り低減モードをオンにして調整できるため、用途に応じて最適な電源システムを提供します。 3．電源回路部品点数4点削減に加え、パワー半導体の故障リスク低減により、電源の高信頼化に貢献 新製品は、幅広いVCC電源電圧範囲11V～60Vで動作可能です。最大電源電圧60Vが一般品の2倍となっており、外来のノイズやサージ電圧に対して高い信頼性を誇ります。また、一般品で必要な降圧の外付け電源回路部品4点を削減可能です。 加えて、内蔵するパワー半導体に、サージ電圧に強いSJ-MOSFET（破壊耐量の指標となるアバランシェ耐量が一般品に内蔵されるDMOSFETやPlanar MOSFETよりも30倍以上高い）を採用しており、パワー半導体の故障リスクも低減しているため、電源システムの高信頼化に貢献します。 ＜アプリケーション例＞ ◇エアコンや白物家電、モニター、ドライヤーなどの各種家電 ◇インバータやACサーボ、ルーター、OA機器などの各種産業機器 家電・産業機器における45W出力までのあらゆるAC/DCコンバータに採用可能です。 ＜新製品関連AC/DCコンバータICのラインアップ＞ 品名 パッケージ 電源電圧 MOSFET 耐圧（Max.） MOSFET オン抵抗（Typ.） スイッチング 周波数（Typ.） FB OLP 動作温度 BM2P016-Z Series DIP7K 8.9V ～ 26.0V Drain 650V 1.4Ω 65kHz Auto Restart or Latch -40℃ ～ +105℃ BM2P016T Series TO220-7M Auto Restart BM2P091F Series SOP8 4.0Ω or 8.5Ω Auto Restart or Latch BM2P060MF-Z SOP20A 11.0V ～ 60.0V VH 650V Drain 730V 0.7Ω Auto Restart BM2P061MF-Z 1.0Ω BM2P063MF-Z 3.0Ω ☆BM2P060LF-Z 0.7Ω Latch ☆BM2P061LF-Z 1.0Ω ☆：開発中 ＜インターネット販売情報＞ 販売開始時期： 2021年9月から 販売ネット商社： チップワンストップ、コアスタッフオンライン それ以外のネット商社からも順次発売しています。 1個から購入可能 販売品: 概要 品名 730V耐圧SJ-MOSFET内蔵 AC/DCコンバータIC BM2P060MF-Z BM2P061MF-Z BM2P063MF-Z BM2P060MF-Z搭載評価ボード BM2P060MF-EVK-001 ＜用語説明＞ *1）MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）、SJ-MOSFET（Super Junction MOSFET）、DMOSFET（Double-diffused MOSFET）、Planar MOSFET（プレーナー型MOSFET） MOSFETはトランジスタの種類を指し、DMOSFETとPlanar MOSFETとSJ-MOSFETではさらにデバイス構造が細分化される。Si基板を使用して生産する場合、DMOSFETやPlanar MOSFETはSJ-MOSFETより安価に生産できる一方、SJ-MOSFETは、DMOSFETやPlanar MOSFETよりも耐圧と出力電流に優れ、大きな電力を扱う際の損失が少ない。 *2）AC/DCコンバータ 電源の一種で交流（AC）から直流（DC）へ電圧を変換する。一般的なコンセントに流れる交流を、電子機器が動作するための直流に変換する電子機器に必要な制御回路。 *3）IEC 62368 情報技術機器とAV機器に向けた製品安全規格。人体への傷害を防ぐ「ハザード・ベース・セーフティ・エンジニアリング（HBSE）」という概念をベースに開発されており、傷害の元となるエネルギー源が、どのような規模で、どのように伝達すれば、人体に傷害を及ぼすかを定めている。 *4）Energy Star 1992年にアメリカ環境保護局（EPA）とアメリカ合衆国エネルギー省（DOE）でつくられた、消費者向け製品に関するエネルギー効率の標準制度。国際連携プログラムにより他国でも運用され、対象製品は家電やIT機器をはじめ多岐に渡る。 *5）Xコンデンサ AC電源（AC/DCコンバータ）の入力回路にあるノイズ対策用コンデンサのこと。コンセントからプラグを抜いた直後は、Xコンデンサに電圧が充電されたままになっており、その状態でプラグの電極に触ると、人に放電され感電する恐れがある。 ＜リーフレット＞ 小型面実装パッケージで45Wまでの大電力に対応 730V耐圧SJ-MOSFET内蔵AC-DCコンバータIC (PDF:3.4MB) この件に関するお問い合わせはこちら

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