| SiC MOSFET 내장 AC/DC 컨버터 IC
| FB OLP 등 여러 보호 기능 탑재로 신뢰성↑
| 제어 회로에 PWM 아닌 의사공진 방식 채용

로옴이 대전력을 취급하는 범용 인버터 및 AC 서보, 산업용 에어컨, 가로등 등의 산업기기용 1700V 내압 SiC MOSFET 내장 AC/DC 컨버터 IC ‘BM2SCQ12xT-LBZ’를 출시했다고 12일 밝혔다.
최근 교류 400V를 취급하는 산업기기에 기존의 Si 파워 반도체 대신 고전압 대응, 저전력화, 소형화가 가능한 SiC 파워 반도체의 채용이 늘고 있다. 

그러나 다수의 산업기기에는 메인 전원 회로와 더불어, 각종 제어 시스템에 전원전압을 공급하는 보조 전원이 내장되어 있다. 이러한 보조 전원에는 내압이 낮은 Si-MOSFET 및 손실이 큰 IGBT가 널리 채용되어 저전력화에 큰 걸림돌이 되었다.

로옴은 이러한 문제를 해결하고자 2015년, 세계 최초로 고내압·저손실 SiC MOSFET를 구동하는 AC/DC 컨버터 제어 IC를 개발한 바 있다. 이번에 개발한 BM2SCQ12xT-LBZ은 세계 최초로 SiC MOSFET을 내장한 AC/DC 컨버터 IC다.

BM2SCQ12xT-LBZ는 SiC MOSFET 내장을 위해 개발된 전용 패키지를 채용했다. SiC MOSFET 구동용 게이트 드라이브 회로 등 산업기기의 보조 전원용으로 최적화된 제어 회로와 1700V 내압 SiC MOSFET를 내장하고 있다.
새 AC/DC 컨버터 IC는 일반적인 Si MOSFET를 채용한 디스크리트 부품 구성에 비해 최대 12개 부품(AC/DC 컨버터 제어 IC, 800V 내압 Si-MOSFET 2개, 제너 다이오드 3개, 저항기 6개)과 방열판을 단일 패키지화함으로써, 대폭적인 부품 수 삭감을 실현했다. 더불어 SiC MOSFET가 고내압으로 고전력 노이즈에 강해 노이즈 대책 부품도 소형화할 수 있다.
또 단일 패키지화함으로써 클램프 회로 및 드라이브 회로의 부품 선정 및 신뢰성 평가의 공수 삭감, 부품 고장 리크스 저감, SiC MOSFET 채용에 대한 개발 공수 삭감 등을 동시에 실현할 수 있게 되었다. 

SiC MOSFET를 내장함으로써 실현한 고정밀도 과열 보호(Thermal Shutdown) 이외에도 과부하 보호(FB OLP) 및 전원전압 단자의 과전압 보호(VCC OVP), 과전류 보호, 2차측 전압의 과전압 보호 기능도 탑재되어 있다. 연속 구동하는 산업기기의 전원에 필요한 다채로운 보호 기능을 탑재함으로써, 신뢰성 향상에 기여하게 됐다.

이 제품에 탑재된 SiC MOSFET 구동에 최적인 게이트 드라이브 회로는 SiC MOSFET의 실력을 최대한으로 발휘하게 하여 일반적인 Si-MOSFET 채용품 대비, 최대 5%의 고효율화를 실현했다. 또한, 이 제품의 제어 회로에는 일반적인 PWM 방식에 비해 저노이즈로 고효율 동작이 가능한 의사공진(擬似共振) 방식을 채용하여 산업기기에 대한 노이즈 영향력을 최소한으로 억제할 수 있다. 
고내압 영역에서 SiC MOSFET는 Si MOSFET에 비해 ▲스위칭 손실 및 도통 손실이 적고 ▲대전력 대응이 가능하며 ▲온도 변화에 강하다는 장점을 가진다. 따라서 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터 등에 채용될 경우, 전력 변환의 고효율화, 방열 부품의 소형화, 고주파 동작에 의한 코일의 소형화 등 저전력화 및 부품 수 삭감·실장 면적 삭감을 실현할 수 있다.

범용 인버터, AC 서보, PLC(Programmable Logic Controller), 제조 장치, 로봇, 산업용 에어컨, 산업용 조명 등 교류 400V 사양의 모든 산업기기의 보조 전원 회로에 적합한 BM2SCQ121T-LBZ, BM2SCQ122T-LBZ, BM2SCQ123T-LBZ, BM2SCQ124T-LBZ는 12일에 출시됐으며 향후 기타 부품 유통 사이트에서도 순차적으로 발매 예정이다.