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ROHM面向车载等大功率应用开发大功率低阻值分流电阻器“GMR系列”

电子设计 来源:ROHM 作者:ROHM 2021-04-17 11:36 次阅读

全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向车载、工业设备及白色家电等大功率应用,开发出大功率低阻值分流电阻器“GMR系列”中额定功率最大的、10W电阻器“GMR320”。

近年来,在车载领域和工业设备领域中,应用的大功率趋势加速,这就要求产品进一步节能。因此,对于用来检测电流的分流电阻器也提出了支持大功率的要求,并且还需要具备在节能驱动应用时所需的高精度电流检测功能。ROHM的GMR和PSR系列分流电阻器产品即使在大功率条件下使用,也可以高精度地检测电流,非常适用于车载、工业设备及消费电子的大功率应用。

新开发的GMR320具有10W的额定功率和5mΩ~100mΩ的阻值阵容,非常适用于车载引擎ECU和前照灯、工业设备和白色家电的电源电机等应用。通过采用ROHM自有的材料和结构,与普通产品相比,成功地抑制了23%的表面温升,因此,该产品不仅在额定功率10W级产品中尺寸超小,而且在承受过电流负载时表现出出色的耐用性。此外,该产品的电阻体金属采用高性能合金材料,即使在低阻值范围也具有出色的电阻温度系数(TCR※1),从而能够进行高精度且高度可靠的电流检测。

与此同时,对于作为大功率分流电阻器获得高度好评的“PSR系列”,通过施以引脚温度降额,将额定功率的保证值扩展至最大15W,并且还改善了电阻温度系数的规格值。“PSR系列”拥有从0.1mΩ~3.0mΩ的超低阻值阵容,与“GMR系列”同为小型封装,都支持大功率和高精度检测,有助于汽车和工业设备实现小型化。

新产品“GMR320”已于2021年2月开始量产(300日元/个,不含税)。前期工序和后期工序的生产基地均为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰国)。

此外,预计从2021年10月起,将在ROHM官网上提供包括新产品在内的分流电阻器热仿真模型。这样,即使在热设计较难的大功率应用中,也可以在实际产品设计之前通过仿真进行确认,有助于减少设计工时。

未来,在ROHM的创始产品—电阻器领域,公司将继续扩展从低功率到高功率且有助于节能和小型化的电阻器产品阵容,并注重提供各种工具等技术支持,为汽车和工业设备的发展贡献力量。

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<新产品特点>

此次,ROHM新开发出大功率、低阻值的分流电阻器“GMR320”。此外,通过扩展大功率、超低阻值分流电阻器“PSR系列”的额定功率保证值,使产品阵容涵盖了最高达15W的大功率范围。不仅如此,这两个系列均符合无源元器件汽车电子产品可靠性标准AEC-Q200※2,并且均支持在最高170℃的工作温度下使用,因此即使在引擎周围等温度条件格外严苛的车载应用中,也具有非常高的可靠性。(产品阵容详情见后文)

●“GMR320”的特点

1.采用散热性能出色的结构,表面温升比普通产品低23%

当在大功率条件下使用分流电阻器时,抑制产品表面温升是一个亟需解决的课题。新产品通过改进材料并采用ROHM自有的结构,提高了散热性能,并大大抑制了表面温度的升高。例如,当在7W条件下使用5mΩ产品时,普通产品的表面温升达到154.3℃,而新产品的表面温升仅为117.8℃,减少23%。

由于其出色的散热性能,不仅实现了10W级产品中超小的7.1mm×4.2mm尺寸,而且在过电流负载时电阻值也不会发生变化,可以保持稳定的性能。

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2.即使在低阻值范围也具有出色的电阻温度系数

通常,电阻值越低,电阻温度系数(TCR)越高,而新产品由于电阻体金属采用高性能合金材料,因此即使在低阻值范围也可实现±25ppm/℃以下的出色电阻温度系数(TCR)。即使在低阻值范围,由热引起的阻值变化也可减少到普通产品的一半左右,从而能够进行高精度的电流检测,进而有助于提高应用的可靠性。

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●“PSR系列”的特点

PSR系列是在超低阻值范围也具有出色的电阻温度系数(TCR)的分流电阻器,在以车载和工业设备为主的使用环境恶劣的领域中受到广泛好评。以往ROHM的分流电阻器通过环境温度降额来保证额定功率,但是这次新采用了引脚温度降额技术。PSR系列作为大功率分流电阻器被广受好评,此次又大大提高了额定功率保证值。例如,以往额定功率保证值为5W的“PSR500系列”,由于保证值已提高到最高15W,因此将可以支持更广泛的应用。

<有助于显著减少应用产品设计工时的工具>

预计从2021年10月起,将在ROHM官网上提供包括新产品在内的分流电阻器热仿真模型。使用该模型将可以预先对应用产品设计时的重大课题——热设计进行仿真,有助于减少设计工时。

另外,ROHM还通过将IC和分立元器件结合使用,提供有助于提高电路效率和实现小型化的电流检测解决方案。例如,在使用电机的电路中,需要用来进行控制和电路保护的电流检测电路,ROHM通过将业内超低噪声运算放大器和分流电阻相结合,使高精度的电流检测成为可能。

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<超大功率低阻值分流电阻器GMR系列的产品阵容>

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<大功率超低阻值分流电阻器PSR系列的产品阵容>

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<应用示例>

PSR系列和GMR系列均可在大电流检测应用中作为通用产品使用

GMR系列

•车载(引擎ECU、前照灯)

•工业设备(FA设备、电机外围电路、各种电源)

•白色家电(空调、洗衣机、冰箱、吸尘器)等

PSR系列

•车载(EPS、电动压缩机、DC/DC转换器

•工业设备(功率调节器、电动工具)

锂离子电池

<术语解说>

※1)TCR(Temperature Coefficient of Resistance的缩写)

是指“电阻温度系数”,该值越低,相对环境温度变化的电阻值变化越小,从而可抑制设备运行过程中的波动。

※2)汽车电子产品可靠性标准AEC-Q200

AEC是Automotive Electronics Council的缩写,是大型汽车制造商和美国大型电子元器件制造商联手制定的汽车电子元器件的可靠性标准。Q200是专门针对无源元器件(如电阻器、电容器电感器等)制定的标准。

编辑:hfy

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