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東芝：安全機能を強化した産業用機器向けSiC MOSFETゲート駆動用フォトカプラーの発売について

東芝デバイス＆ストレージ株式会社は、新型のゲートドライバーカプラー「TLP5814H」を発表しました。この製品は、シリコンカーバイド (SiC) MOSFETのゲート駆動向けに設計されており、アクティブミラークランプ機能を内蔵しているため、負電圧電源なしでの安全性を強化します。小型SO8Lパッケージの採用により、システムの小型化にも寄与します。アクティブミラークランプ回路がミラー電流を効果的に制御し、ゲートの誤動作を防ぐため、インバーターやUPSなど厳しい熱環境での産業用機器に最適です。製品は動作温度-40°Cから125°Cまで対応し、広い温度範囲でも安定して動作します。今後も東芝は安全性を強化するフォトカプラー製品の開発を続ける予定です。

川崎--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） --東芝デバイス＆ストレージ株式会社は、シリコンカーバイド (SiC) MOSFETのゲート駆動向けに、アクティブミラークランプ機能を内蔵した+6.8A/-4.8A出力で小型SO8Lパッケージのゲートドライバーカプラー「TLP5814H」を製品化し、本日から出荷を開始します。






インバーターなどMOSFETやIGBTを直列で使用する回路では、下アーム[注1]のオフ時にミラー電流[注2]によるゲート電圧が発生し、上下アーム短絡[注3]などの誤動作を起こすことがあります。この対策としてオフ時のゲートに負電圧を印加するのが一般的でした。シリコン (Si) MOSFETと比べて一般的に高耐圧、低オン抵抗、高速スイッチング特性を実現したSiC MOSFETは、ゲート・ソース間電圧に十分な負電圧を印加できないデバイスもあります。この場合は、アクティブミラークランプ回路を使用し、ミラー電流をゲートからグランドへ流すことで、ゲートの負電圧なしで上下アーム短絡などの誤動作を防ぐことができます。一方で、コストダウンのためにIGBTオフ時のゲートに印加する負電圧を削減する設計もあり、アクティブミラークランプ機能内蔵のゲートドライバーを検討するケースもあります。


新製品は、アクティブミラークランプ機能を内蔵しています。これにより、負電圧電源と外付けのアクティブミラークランプ回路なしで、システムの安全機能の強化に貢献します。また、外付け回路を削減できるため、システムの小型化にも貢献します。

アクティブミラークランプ回路のチャネル抵抗は0.69Ω (typ.)、ピーククランプシンク電流定格は6.8Aで、ゲート電圧の変化に敏感なSiC MOSFETのゲートドライブに適しています。


新製品は、入力側の赤外発光ダイオードの光出力向上と受光素子 (フォトダイオードアレイ) の最適化設計により光結合効率を高め、動作温度定格-40°Cから125°Cを実現しました。これにより、PVインバーター、UPS[注4]などの厳しい熱環境で使われる産業用機器に使用できます。伝搬遅延時間や伝搬遅延スキューも動作温度定格範囲で規格化しています。パッケージは、5.85×10×2.1mm (typ.) の小型SO8Lを採用し、セット基板上での部品配置の自由度向上に貢献します。さらに、最小沿面距離8.0mmを確保しており、高い絶縁性能を必要とする用途で使用できます。


今後も当社は、産業用機器の安全性強化に貢献するフォトカプラー製品を開発していきます。


[注1] 下アームは、インバーターなどパワーデバイスを直列で使用する回路で、負荷から電源マイナス (またはグランド) 側に電流を引き込む回路。また、上アームは、電源から負荷へ電流を供給する回路

[注2] MOSFETのドレイン・ゲート間またはIGBTのコレクター・ゲート間の容量に高いdv/dtの電圧が印加され発生する電流

[注3] ノイズによる誤動作やスイッチング時のミラー電流によるパワーデバイスの誤動作により、上下のパワーデバイスが同時にオンする現象

[注4] UPS : Uninterruptible Power Supply (無停電電源装置)


応用機器


産業用機器

PVインバーター、UPS、汎用インバーター、ACサーボアンプなど
















TLP5814Hの適合デバイス



SiC MOSFET



300V超の



高耐圧



Si MOSFET



IGBT



◎



〇



△



新製品の主な特長



  • アクティブミラークランプ機能内蔵


  • ピーク出力電流定格： IOP=+6.8A/-4.8A


  • 動作温度定格が高い：Topr (max)=125°C


新製品の主な仕様


































































































(特に指定のない限り、Ta=-40～125°C)



品番



TLP5814H



アクティブミラークランプ機能



あり



パッケージ



名称



SO8L



寸法 (mm)



Typ.



5.85×10×2.1



絶対最大定格



動作温度 Topr (°C)



-40～125



ピーク出力電流 IOPL/IOPH (A)



+6.8/-4.8



ピーククランプシンク電流 ICLAMP (A)



+6.8



推奨動作条件



電源電圧 VCC (V)



13～23



入力オン電流 IF(ON) (mA)



4.5～10



電気的特性



ハイレベル供給電流 ICCH (mA)



VCC–VEE=23V



Max



5.0



ローレベル供給電流 ICCL (mA)



Max



5.0



スレッショルド入力電流 (L/H) IFLH (mA)



Max



3.0



UVLOスレッショルド VUVLO＋ (V)



Max



13.2



スイッチング特性



伝搬遅延時間 (L/H) tpLH (ns)



VCC=23V



Max



150



伝搬遅延時間 (H/L) tpHL (ns)



VCC=23V



Max



130



コモンモード過渡耐性 CMH、CML (kV/μs)



Ta=25°C



Min



±70



絶縁特性



絶縁耐圧 BVS (Vrms)



Ta=25°C



Min



5000



在庫検索 ＆ Web少量購入



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長沢 千秋

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