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車載向けソリューション - フェアチャイルドセミコンダクター

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車載向けソリューション
車載アプリケーション用最先端ソリューション
fairchildsemi.co.jp
概要
パワーセミコンダクターのグローバルリーダーとして、フェアチャイルドのポートフォリオ
は最先端製品を高度なパッケージに組み合わせ、お客様がパワーロスを最小限に抑えなが
ら、システム効率を高め、システムを軽量化するお手伝いをします。
目次
アプリケーション重視のソリューション
フェアチャイルドは幅広い車載向けパワー市場を網
羅する製品群を擁し、世界の車載用半導体サプライ
ヤーとして 50 年以上の歴史があります。フェアチャ
イルドの最先端 IGBT、MOSFET、イグニション
IGBT、インジェクタードライバー、ゲートドライ
バー、パワーモジュールは、エンジン管理、パワー
アシストステアリング (EPAS)、モータードライブ、
トラクションインバーター、充電装置、DC-DC コン
バーター、PTC ヒーター、および高品質かつ電力効
率に優れたコンポーネントを必要とするその他のシ
ステムで使用されています。
EV/HEV DC-DC コンバーター............................... 3
EV/HEV オンボード充電器.................................... 3
EV/HEV トラクションインバーター...................... 4
電動 A/C コンプレッサー...................................... 4
電動パワーステアリング (EPS)............................. 5
48 V スタータージェネレーター........................... 6
イグニション........................................................ 6
車載向け製品ガイド........................................ 7 – 8
クラス最高ともいえるフェアチャイルドの車載用製
品群は地域別パワーラボ(電力アプリケーションサ
ポートチーム)と現地のアプリケーションサポー
トを含めた専任組織によりサポートされています。
48V スターター
ジェネレーター
オンボード
チャージャー
トラクション
インバーター
これらのソリューションはクラス最高の車載グレー
ド 650 V フィールドストップトレンチ IGBT、1000 V
までの整流器、40 V までのパワーモジュール、
-100 V ~ 650 V の幅広い MOSFET を主な製品とし
ています。
イグニション
DC-DC
コンバーター
品質
すべてのフェアチャイルド車載用製品は、車載電子
部品評議会 (AEC) の信頼性テスト要件 (AEC-Q100
、AEC-Q101) および該当する場合には
顧客固有の信頼性およびパラメータ
試験要件に従って認定を受けています。
フェアチャイルドの車載製品開発と製
造現場は QS-9000 および ISO/
TS-16949 の認証を取得しています。
A/C
コンプレッサー
車載向けソリューションガイド
2
電動パワー
ステアリング
フェアチャイルドセミコンダクター
車載向けソリューション
EV/HEV DC-DC コンバーター
概要
(ハイブリッド)電気自動車では、バッテリー間のエネル
ギー転送に DC-DC コンバーターが使用されています。多
様なスイッチングパワーサプライ構成が DC-DC コンバー
ターで使用されています。
設計上の利点
•広範囲の入出力電圧
•広範囲の電力レベル
•高周波スイッチング能力
フェアチャイルドは DC-DC コンバーターのあらゆるス
テージで競争力のあるパワーセミコンダクターソリューシ
ョンを提供しています。
HV-LV DC/DC(補助 DC/DC)
Gate
Driver
Gate
Driver
Gate
Driver
LV Battery
HV Battery
LV Full Bridge Rectifier
EV/HEV オンボード充電器
設計上の利点
•広範囲の入出力電圧
概要
オンボード充電器は電気自動車またはプラグインハイブ
リッド自動車のバッテリー充電に使用されています。 こ
れらの充電器は重量の軽さを維持するために高効率と高い
電力密度が不可欠です。 将来的には、バッテリーからパ
ワーグリッドへの電気供給を可能にする双方向構造ならび
に充電器全体のサイズと重量を削減するための高周波ス
イッチングが必要です。
•広範囲の電力レベル
•高周波スイッチング能力
オンボード充電器(整流 + PFC + DC/DC)
PFC Interleaved
DC-DC Full Bridge
HV Full Bridge Rectifier
Resonant Circuit
Gate
Driver
A/C
Input
Gate
Driver
HV
Battery
Gate
Driver
Gate
Driver
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/evhevcharger
フェアチャイルドセミコンダクター
3
車載向けソリューションガイド
車載向けソリューション
EV/HEV トラクションインバーター
電動 A/C コンプレッサー
概要
トラクションインバーターは(ハイブリッド)電気自動車
の駆動トラクションモーターを制御します。そのため、ト
ラクションインバーターは自動車性能を司る重要なコンポ
ーネントとなっています。
概要
エンジンをもたないハイブリッドカーや電気自動車には、
電動モーターによる空調装置が必須です。
このアプリケーション向けのフェアチャイルドパワーソ
リューションは、組み立てやすさと省スペース性に加え、
アプリケーションに最高の効率をもたらします。
導電損失およびスイッチング損失の両方を高/低電力下で
最小化することにより自動車の加速と駆動範囲を最大化し
ます。回生ブレーキ時にインバーターはジェネレータから
バッテリーへエネルギーを転送する重要な役割を果たし
ます。
設計上の利点
•コンパクトなシステム設計
•可変速モータードライブが高パフォーマンスとシステム
効率向上を実現
フェアチャイルドの最新世代フィールドストップトレンチ
IGBT は、幅広い動作条件下でインバーターおよびモー
ター制御アプリケーション向けに最適化されたパフォー
マンスを実現します。お客様の要件を満たすためにチップ
サイズのカスタマイズも可能です。
•車載向けの耐久性に優れた IGBT が最高レベルの信頼
性を実現
•最適化された導通およびスイッチング損失が低温動作と
低 EMI を実現
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/accompressor
設計上の利点
•広範な電流および電圧レベル
•非常に低い導通およびスイッチング損失
•パワーディスクリートパッケージおよびチップでの提供
•IGBTおよび整流器のダイサイズのカスタマイズ可能
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/tractioninverter
HV 3 相インバーター
Gate
Driver
IGBTs
Gate
Driver
Gate
Driver
AC Motor
Gate
Driver
Gate
Driver
Gate
Driver
Motor Controller
車載向けソリューションガイド
4
フェアチャイルドセミコンダクター
車載向けソリューション
電動パワーステアリング(EPS)
48 V スタータージェネレーター
概要
パワーステアリング用途のベルト駆動式油圧ポンプを電動
モーター化すると、CO2 排出量が最大 6 g/km (0.13 oz/mi)
まで削減され、燃費効率が向上します。さらなる利点とし
て、メンテナンスの必要性を減らし、EPSの場合には危険
な油圧油を排除します。
概要
48 V マイルドハイブリッド車は、数分の一のコストでフ
ルハイブリッド車の燃料と排出ガスを 50% 以上削減しま
す。48 V のスタータージェネレーターは、惰性走行によ
る停止と始動を繰り返すだけでなく、回生ブレーキを可能
とし、場合によってはブーストを可能にします。このアプ
リケーションは 500A を超える電流レベルを取り扱うこと
ができるパワーセミコンダクターを必要としています。
12 V バッテリーシステム向けに、フェアチャイルドは大
電流を扱える TO-LL パッケージを含む、車載規格のパワ
ーモジュールおよびディスクリートパワー MOSFET を提
供しています。
ブレークダウン電圧 80~100 V のフェアチャイルド最新 N
チャネル MOSFET テクノロジーにより、極めて低いオン
抵抗を実現すると同時に、さらに幅広いパッケージオプシ
ョンを持っています。ディスクリートソリューションにお
いて TO-LL は理想的なパッケージですが、より高度な統
合性、システム全体としての比類のない低インダクタンス
および低寄生抵抗の実現のために、フェアチャイルドはカ
スタムの特殊ハーフブリッジパワーモジュールを提供して
います。
フェアチャイルドのオートモーティブパワーモジュールテ
クノロジーを電動パワーステアリングへ適用することによ
り、お客様はさらに高いレベルのトルク出力、小型自動車
でのシステムサイズと電力消費の削減、より大型な自動車
アプリケーションに対する EPS の適用範囲を拡大するこ
とができます。
設計上の利点
•さらなるチップ、電子部品の統合による、全体システム
の部品点数の削減
設計上の利点
•低電気抵抗
•さらに改善された熱効率によるコンパクトなシステム
設計
•さらなるチップ、電子部品の統合による、全体システム
の部品点数の削減
•低インダクタンス
•コンパクトなレイアウトとより小さい寄生インダクタン
スにより改善したEMCパフォーマンスと絶縁性
•さらに改善された熱効率によるコンパクトなシステム
設計
•よりシンプルな組立とさらなる信頼性の向上
•よりシンプルな組立とさらなる信頼性の向上
•より良いシステム信頼性と車載品質
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/48vstarter
•低いオン抵抗 (RDS(ON)) が全体の電気抵抗を下げ、大電流
動作を実現
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/powersteering
LV 3 相インバーター
HalfBridge
Gate
Driver
HalfBridge
Gate
Driver
Discrete MOSFETs
Module
R
HalfBridge
Gate
Driver
HalfBridge
Gate
Driver
AC Motor
AC Motor
C
HalfBridge
Gate
Driver
HalfBridge
Gate
Driver
Motor Controller
フェアチャイルドセミコンダクター
NTC
Shunt
Motor Controller
5
車載向けソリューションガイド
車載向けソリューション
イグニション
概要
世界最大のイグニション IGBT のサプライヤーとして、
フェアチャイルドは、自動車の内燃機関システムにおける
この重要な機能をさらに強化するために、実証済みの専門
知識を持っています。
FIM6 パッケージで提供されるフェアチャイルドのカスタ
ムイグナイターソリューションは、さらにスイッチオンコ
イル構造に最適化された完全なイグニションシステムで必
要とされる、全ての受動部品を統合しています。
設計上の利点
• 広範なディスクリートイグニション IGBT
EcoSPARK® I および EcoSPARK® II イグニション IGBT は
イグニションコイルからの負荷電流を制御するために最適
化されており、一次側の最大電圧を制限する集積されたク
ランプ構造を特長としています。
° 250 V~650 V クランプ
° 200 mJ ~ 500 mJ SCIS エネルギー定格
• 制御、保護および診断を含むスマートイグニション
IGBT ソリューション
ディスクリートソリューションに加え、フェアチャイルド
は、イグニション市場の新製品に高度な機能性と保護機
能を統合した製品を提供しています。 特長としては、最大
ドエル時間の制御とソフトシャットダウン、エンジン制御
ユニットに対する診断フィードバックなどがあります。 特
殊カスタムソリューション(スマート IGBT との統合型イ
グナイター)では、制御および診断 IC が堅牢性に優れた
EcoSPARK IGBT と一緒にパッケージされています。
•FIM6 パッケージ(イグニションモジュール)内に完全
統合されたカスタマイズ済みイグナイターソリュー
ション
• 最小の Vsat
• 実績のある信頼性と堅牢性
• 標準パワーディスクリートパッケージとダイで提供
コイルオンプラグ (COP) システム構造
Ignition
Switch
スイッチオンコイルシステム構造
Ignition
Switch
Control
Module
+
+
-
-
Control
Module
Crankshaft Pickup
Crankshaft Pickup
Integral Switch, Coil and Spark
Integral Coil and Spark
対応製品の概要はこちらをご覧ください:
fairchildsemi.co.jp/ignition
車載向けソリューションガイド
6
フェアチャイルドセミコンダクター
車載向けソリューション
車載向け製品ガイド
ダイオード/整流デバイス
構成
(*)VRRM: くり返しピーク逆電圧 (V)
ダイ
VRRM*
デュアルコモンカソード
200
デュアルコモンカソード
600
シングル
600
シングル
1000
シングル
1200
D-PAK
D2-PAK(2 リード)
4
4
TO-220(2 リード)
TO-247(2 リード)
4
4
TO-247(3 リード)
4
4
4
4
4
IGBT
IGBT 電圧
ダイ/ウェハー
D-PAK
D2-PAK
TO-247
600 V
4
4
4
4
650 V
4
イグニション IGBT 電圧
4
ダイ/ウェハー
TO-262
D-PAK
250 V
D2-PAK
TO-220
4
360 V
400 V
4
430 V
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
450 V
ゲートドライバ IC
モジュール
構成
電圧 (V)
SOIC-8
構成
電圧 (V)
APM 19L DIP
シングルローサイド
20
4
3相
40
4
デュアルローサイド
20
4
デュアルローサイド (P/N Ch)
20
4
シングルハイサイド
325
4
ハイ&ローサイド
625
4
ハーフブリッジ
625
4
ダイ
SOIC-8
D-PAK
フェアチャイルドセミコンダクター
D2-PAK
TO-262
7
TO-220
TO-247
APM19L DIP
車載向けソリューションガイド
車載向けソリューション
MOSFET
チャネル
電圧 (V)
ダイ
SSOT3
SSOT6
SC70-6
SO-8
PQFN 5X6
Power 56
TO-LL
TO-262
D-PAK
(TO-252)
Dual D-PAK
(TO-252)
D2-PAK
(TO-263)
TO-220
TO-247
P チャネル
P チャネル
-100
P チャネル
-40
P チャネル
-35
P チャネル
-30
4
P チャネル
-30
4
P チャネル
-20
P チャネル
-60
4
20
4
4
4
4
4
4
4
4
N チャネル
N チャネル:
N チャネル:
25
N チャネル:
30
4
N チャネル:
40
4
N チャネル:
55
N チャネル:
60
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
N チャネル:
100
4
N チャネル:
150
N チャネル:
500
N チャネル:
600
N チャネル:
650
4
4
4
75
200
4
4
80
250
4
4
N チャネル:
N チャネル:
4
4
N チャネル:
N チャネル:
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
N & P チャネル
N & P チャネル
-20, 20
N & P チャネル
-30, 30
N & P チャネル
-40, 40
N & P チャネル
-60, 60
ダイ
SSOT3
4
4
4
4
SSOT6
SC70-6
SO-8
PQFN 5X6
TO-LL
D-PAK
D2-PAK
TO-262
TO-220
TO-247
フェアチャイルドの車載向けソリューションの詳細情報は、fairchildsemi.co.jp/automotive をご覧ください
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Fairchild Semiconductor
Fairchild Semiconductor
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Europe - Germany
3030 Orchard Parkway
82 Running Hill Road
〒150-0013
Einsteinring 28
San Jose, CA 95134
South Portland, ME 04106
東京都渋谷区恵比寿 4-1-8
85609 Aschheim / Muenchen
U.S.A.
U.S.A.
恵比寿ネオナート 3 階
Germany
dir +1 408-822-2000
dir +1 207-775-8100
dir +81 3-6367-9100
dir +49 8999 8876 0
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