従来の機械式ブレーカに対し、半導体回路ブレーカが大きな利点を提供
グローバルな接続およびパワーソリューションのリーディングプロバイダであるQorvo(R)（ナスダック：QRVO）は、接続性とパワーソリューションのグローバルリーダーとして、750V、4mのSiC JFET (シリコンカーバイド接合型電界効果トランジスタ）をコンパクトな表面実装のTOリードレス（TOLL）パッケージで提供する新製品「UJ4N075004L8S」を発表しました。このデバイスは、低抵抗、優れた熱性能、小型サイズ、信頼性が重視される半導体回路ブレーカなどの回路保護用途向けに設計されています。
半導体回路ブレーカの利点
半導体回路ブレーカ（SSCB）は、従来の機械式ブレーカに対していくつかの利点があります。
- 高速動作: SSCBはマイクロ秒単位で障害を遮断でき、機械式ブレーカのトリップ時間（数ミリ秒）よりもはるかに高速です。この迅速な応答により、機器の損傷を防ぎ、システムの安定性が向上します。
- アークが発生しない: SSCBには可動接点がないため、機械式ブレーカでスイッチング時に発生するアークによる機器損傷を防げます。
- 遠隔操作: SSCBは有線または無線接続で遠隔リセットが可能で、機械式ブレーカのように現場で手動リセットする必要がありません。
- プログラム可能な定格電流: SSCBは定格電流がプログラム可能で調整できるのに対し、機械式ブレーカは固定の定格電流を持ちます。
- コンパクトで軽量: SSCBは機械式ブレーカよりもコンパクトで軽量なため、電気自動車や航空機のようなスペースが制約された用途に適しています。
- 長い動作寿命: 可動部品がないため、SSCBは機械式ブレーカのような摩耗がなく、寿命が長くなります。
- 温度柔軟性: SSCBは機械式ブレーカよりも高温で動作可能で、必要に応じて動作温度を設定できます。
- 電流制限機能: 一部のSSCBは障害電流を制限する機能を持っており、これは機械式ブレーカでは不可能です。
一方で、SSCBには高コスト、限られた電圧/電流定格、および機械式ブレーカに比べて熱管理の問題があるという課題もあります。
Qorvoの低オン抵抗設計
QorvoのUJ4N075004L8Sは、標準的なディスクリートパッケージにおいて、650Vから750Vクラスの電力デバイスの中で最も低いオン抵抗を誇ります。この低RDS(on)により、発熱が大幅に抑えられ、コンパクトなTOLLパッケージと組み合わせることで、競合製品よりも40%小型のソリューションを実現します。
Qorvoの電力デバイスの主な特徴と利点には以下があります。
- 4mΩという超低オン抵抗は、競合するSi MOSFET、SiC MOSFET、GaNトランジスタの1/4～1/10と低く、高効率と電力損失の低減を実現します。
- 750Vの定格は、電圧過渡を管理するための設計マージンを大幅に向上させ、代替技術よりも100～150V高くなっています。
- TOLLパッケージは、同等のD2PAKパッケージに比べてフットプリントが30%小さく、高さも半分であり、半導体回路ブレーカのようなスペースが制約された用途に最適です。
- 接合部からケースへの熱抵抗が業界トップの0.1°C/Wで、効果的な放熱を可能にします。
- ケース温度144°Cで120A DC、パルス電流は588A（0.5ミリ秒）と高い電流定格を持ち、過渡的な過負荷に対する堅牢性と耐性を提供します。
QorvoのSSCBは、機械式ブレーカに比べてマイクロ秒単位での高速な障害遮断が可能で、システムの安定性を向上させ、機器の損傷を防ぎます。さらに、アークや可動接点がないため、摩耗がなく、動作寿命が延びます。
Qorvoで、SiCパワー製品事業のプロダクトライン・マーケティング・ディレクタを務めるRamanan Natarajanは、次のようにコメントしています。「UJ4N075004L8Sの導入により、QorvoはSiCパワーイノベーションのリーダーとしての地位をさらに強化し、非常に小型のフットプリントでの超低RDS(on) FETソリューションによる回路保護などの新たな用途の台頭を促進しています」
QorvoのJFETは非常に堅牢で、回路障害時に非常に高い突入電流でオフにできる特性を備えています。また、瞬間的な接合温度の上昇にも耐え、劣化やパラメタの変動を防ぎます。このJFETは常時オンの特性を持ち、デフォルトでスイッチがオン状態にあり、障害時にはオフに切り替わるシステムへのシームレスな統合が可能です。
Qorvoの750V 4mΩ SiC JFETは、半導体回路ブレーカ技術において、従来の機械式ブレーカや他の半導体ソリューションと比べて、優れた性能、効率、および設計の柔軟性を提供する大きな進歩を示しています。UJ4N075004L8Sは現在サンプル提供が開始されており、2024年第4四半期に量産を開始する予定です。
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Qorvoについて
Qorvo（Nasdaq: QRVO）は、より良い世界を実現する革新的な半導体ソリューションを提供しています。私たちは、製品および技術のリーダーシップ、システムレベルの専門知識、グローバルな製造規模を組み合わせることで、顧客の最も複雑な技術的課題を迅速に解決します。Qorvoは、消費者向け電子機器、スマートホーム/IoT、自動車、電気自動車（EV）、バッテリー駆動の家電製品、ネットワークインフラ、航空宇宙/防衛など、大規模なグローバル市場の多様で高成長なセグメントにサービスを提供しています。私たちの多様で革新的なチームが、どのようにして地球をつなぎ、保護し、電力を供給しているかについては、
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