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2017年CSR活動ハイライト2017年CSR活動ハイライト

世界のインバータ化、当社技術力で白物家電の省エネ化に貢献
世界のインバータ化、当社技術力で白物家電の省エネ化に貢献

当社技術力で 顧客満足と社会貢献を実現

本サイトの「私たちの製品が使われているところ」で紹介しているように当社はパワーエレクトロニクスの総合メーカーとして、社会のエコ/省エネの貢献を図っています。

当社の主力事業は、パワー半導体であり、高効率電源を実現するパワーデバイスや車載用半導体など、さまざまな半導体製品を展開しています。

そうした中、急速にビジネス規模を拡大させているのが、モータドライバー製品です。

その背景にあるのは、地球規模での環境意識の高まりであり、エアコン、洗濯機、冷蔵庫に代表される白物家電機器に対しても、省エネルギー化の要求が高まっています。

白物家電における省エネルギー化技術には、モータ制御のインバータ化が大きな割合を占めています。モータのインバータ制御にはパワー半導体による制御が必要となり、当社モータドライバーIC製品が多く使われています。

白物家電においては、インバータ化率の高い国内市場に加え、インバータ化率が低かった海外市場においても急速にインバータ製品が普及しています。

エアコンにおいては、中国のノンインバータ規制導入に伴い、ファンモータ、コンプレッサのインバータ化が急速に進んでいます。冷蔵庫においては、大容量冷蔵庫のインバータ化に加え、制御基板を実装するスペースの問題でインバータ化が遅れていた中・小容量の冷蔵庫にまで広がっています。当社は、パワーデバイス・ドライブ回路・保護機能を1つのモジュールに取り込んだ小型のモータドライバーIC=IPM(インテリジェントパワーモジュール)を提供することで白物家電におけるインバータ化、省エネに貢献しています。

同様のことが他の白物家電にも適用され、ハイペースで売り上げ規模を増やし続け、電源用半導体、車載用半導体に並ぶパワー半導体事業の主力製品にまで成長してきました。

当社のIPM は小型化だけではなく、“MOSFETを搭載したIPM”をラインナップに持つことが特徴です。以前は、家庭用エアコンのファンモータや冷蔵庫のコンプレッサを駆動する定格5Aまでの比較的小電流用途においても、パワースイッチング素子にIGBTを使用したIPMが主流でした。当社は、モータ、コンプレッサの実際の使用条件下において、MOSFETがIGBTより高効率であることに着目し、内蔵ダイオードの課題を解決することで高効率駆動を実現できるIPMを製品化しました。省エネを実現できるIPMとの評価を受けて急速に市場に受け入れられ、家庭用エアコンのファンモータドライバーICで「5割に迫る世界シェア」を獲得するまでになりました。

さらに当社では、モータの低損失化に向け、制御面での技術開発も実施しています。

高効率、長寿命という特長から、エアコンや冷蔵庫、小型家電のモータとして、需要が拡大している3相ブラシレスモータがあります。3相ブラシレスモータをインバータ制御するには大きく2つの方法があります。1つは矩形波駆動であり、もう1つは正弦波駆動です。矩形波駆動は、制御回路が比較的簡単ではありますが、高調波成分を多く含んでしまうため、効率が良くありません。一方、正弦波駆動は、インバータ制御に最適なサインカーブの電流波形を出力するので変換効率が優れていますが、制御が複雑で回路規模が大きくなるという欠点があります。

当社は、正弦波駆動が可能なモータコントーラを内蔵したIPMを開発しました。モータコントローラ、モータドライバー、出力MOSFET/IGBTを全て1パッケージに収めているため、速 度指令の入力のみで正弦波駆動が可能です。制御内蔵IPMには、モータ磁石の位置センサの信号を受けて正弦波駆動を行うタイプと、位置センサが不要でより高効率なセンサレスベクトル制御により正弦波駆動を行うタイプを揃えています。位置センサに対応した製品は、センサに必要な電源及びアンプ回路を内蔵しています。センサレスベクトル制御製品は、専用ソフトウエアを用いてモータ制御に関する設定数値を選択するだけで調整が可能です。両製品ともに省エネはもとより制御基板の小型化に加え、お客様の設計開発・評価コストの低減に貢献します。

制御内蔵IPMは、50Wクラスまでのモータに対応したSXシリーズから、100Wクラスのモータに対応したSIMシリーズへ、製品バリエーションを順次広げていく予定です

将来的には、エアコンなどの白物家電分野のみならず、自動車分野への展開も視野に入れ、さらに技術を進化させていきたいと考えております。

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