2007年11月27日

高耐圧、超高速(世界最速クラス:27ns)で低損失(VF=1.7V)を実現
高速整流ダイオード「FMXKシリーズ」を開発
=液晶TV、PDP-TVなどのPFC回路に最適=

 サンケン電気株式会社は、高耐圧(600V)でありながら超高速(世界最速クラス:27ns)かつ低損失(VF=1.7V)を実現し、PDP-TVや液晶TVなどのPFC回路に最適な高速整流ダイオード「FMXKシリーズ」3タイプを開発、07年11月下旬からサンプル出荷を開始しますのでお知らせします(量産出荷は来年4月以降を予定)。サンプル価格は170円(8A:FMXK-1086S)、200円(10A:FMXK-1106S)、350円(20A:FMXK-2206S)です。
1. 開発背景、製品概要
   国際的な高調波電流規制(*1)への対応を背景に、国内外を問わず、薄型-TVやパソコンなどの電子機器については、高調波を抑制し、無効電力を減らすPFC回路(*2)の搭載が進んでいます。
 液晶TVなど薄型TVのPFC回路には、IC、ダイオードなどの素子によるスイッチング回路が多く用いられます。
 PFC回路は、高調波電流を抑制する反面、回路自体で電力消費を発生し、電子機器全体の消費電力を増加させてしまうため、ダイオードなど使用される素子の低損失化が課題となってきました。
 これまで、ダイオードの低損失化には、逆回復時間(trr)を短縮することが一般的でした。ダイオードの特性上、逆回復時間(trr)の短縮は、順方向電圧(VF)を増加させ、損失の増大を招きますが、これまでは、VFをある程度犠牲にしtrrを短くすることで対応してきました。
 そこで弊社では、新たに独自のプロセス技術「局所ライフタイム制御技術」(*3)を開発し、高耐圧(600V)でありながら超高速(trr=27ns max)かつ低損失(VF=1.7V max)を両立させた高速整流ダイオード「FMXKシリーズ」を製品化したものです。
 「FMXKシリーズ」では、逆回復時間あたりの電流変化を小さくすることで低ノイズ化も達成し、また、実際の製品での使用条件を考慮し、高温において増加するtrrを低く抑えることで、全温度領域での超高速化も実現しました(100℃時trr=50ns typ)。
1…高調波電流規制
  IEC(International Electrotechnical Commision:国際電気標準会議)やJISなどの規格で定められた高調波電流抑制のための規制。商用電源に接続される負荷がスイッチング電源を持つ電子機器などの場合、これらに流れる電流は正弦波ではなく、ズレを持つパルス状の歪んだ電流波形「高調波」となる。この高調波は、無効な電力を発生させるため、省エネを背景にこの発生が規制されている。
2…PFC回路(Power Factor Correction)
 

高調波電流規制をクリアするため、電子機器などに設けられ、電力損失を改善する回路。力率改善回路とも呼ばれる。

3…局所ライフタイム制御技術
  高速化と低ノイズ化のバランスをとるために、プロセス上で、不純物濃度、拡散構造などを最適化し制御する弊社独自のプロセス技術。高速化のためには少数キャリアを消滅させる核(再結合中心)を形成させる必要がある。従来技術では重金属拡散が用いられているが再結合中心が全領域に形成されてしまいVFが増大してしまう。今回は深さ方向に対して重金属拡散の替わりに荷電粒子照射により再結合中心を必要な領域だけに形成できる。
 
2. 特徴
(1) 局所ライフタイム制御技術採用
1)全温度領域で超高速化
  (trr=max 27ns---従来比4%削減, trr=typ 50ns:100℃にて---従来比7%削減)
2)低順方向電圧
  (VF=max 1.7V---従来比14%削減)
3)低ノイズ(逆回復時間あたりの電流変化率小)
  (dir/dt=95A/μs)代表例
(2) 8A、10A、20Aの3タイプをラインアップ。回路に合せて選択可能。
(3) TO220F(フルモールド)パッケージ採用
 
3. 用途
  ・薄型TVなどに搭載されるPFC回路
・プラズマディスプレイテレビのパネル駆動回路
 
4. 「FMXKシリーズ」の電気的特性
 
項目 記号 定格 単位
FMXK-1086S FMXK-1106S FMXK-2206S
逆電圧 VRM 600 V
順電流 IF 8 10 10×2 A
順方向電圧 VF 1.7max 1.7max 1.7max V
逆方向電流 IR 100max 100max 100max μA
逆回復時間 trr 27max 27max 27max ns
高温逆回復時間 H・trr 50typ 50typ 50typ ns
以上
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