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东芝 | 高效半导体的驱动电路已开发,功率损失可以减少25%

小C君编译 CINNO 2020-11-10

东芝于2019年2月宣布,已开发了一款高效开关马达用功率半导体驱动电路,。通过使用所开发的反馈技术,与不使用该技术的驱动方法相比,在低负荷状态下,开关时的功率损失可以减少25%;常温时的功率损失可以减少20%。

试做的芯片照片

马达被广泛应用于汽车、铁路、电器产品等领域。为了驱动马达,利用功率半导体控制电流、电压以及有效地“旋转”马达十分重要。当开关功率半导体时,如果从OFF状态转为ON状态的速度很快(转换速度),就可以降低功耗,不过,“转换速度”过快的话,就会产生噪音,引起设备故障。

为此,一般会采取的对策是把“转换速度”设到上限值、并且控制噪声的量以防止错误操作。然而,利用这个方法,当功率半导体的温度或负荷电流等发生变化时,“转换速度”就会变慢、功耗增加。

以往都是通过采用检测功率半导体电压并保持速度恒定的“反馈电路( Feedback Circuit)”,降低能耗。但是,在二极管产生的反向恢复电流等引起“转换速度”变化的情况下,就难处理了。

因此,东芝开发了一种反馈电路,即使产生了反向恢复电流,也可以保持“转换速度”恒定。该驱动电路具有反馈功能,此功能可以在某个开关切换(OFF&ON)时,保持电压的“转换速度”恒定,并在下一次切换时,执行控制功能。因此,即使在“转换速度”由于受到反向恢复电流的影响而变化的情况下,也可以适当地得到控制。此外,采用电阻值不同的2个电阻,并将它们互相切换,电路配置也简单。

东芝开发的带反馈功能的驱动电路

此次,东芝成功地将搭载了反馈电路的功率半导体集成到CMOS芯片里,不仅实现了小型化和节约成本,还实降低了功率损耗。

这次的研究成果于2月19日在国际半导体集成电路技术会议“ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) 2019”(2019年2月17日-19日,美国加利福尼亚州 旧金山)上公布。

来源:EE Times Japan

编译:sammy

编辑:Susie,Ann


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