ソリューションガイド車載用ソリューションフェアチャイルドのパワーセミコンダクターにより、さらにクリーンでスマートな自動車を実現することができます。パワーセミコンダクターのグローバルリーダーとして、フェアチャイルドは、最先端のパワーセミコンダクターに高度なパッケージを融合させ、エンジン管理、モーター制御された補助装置および(ハイブリッド)電気自動車用コンバーター、インバーター向けの新たなポートフォリオで自動車規格のユニークなソリューションを提供しています。自動車システム向けエネルギー効率の良いソリューションにより、パフォーマンス、燃費、および排出量を改善します目次アプリケーションフォーカスソリューション3 品質3 (H)EV オンボード充電器4 (H)EV DC-DC コンバーター4 (H)EV トラクションインバーター5 電動パワーステアリング6 48V スタータージェネレーター6 電動 A/C コンプレッサー7 イグニション8 低～中電圧パワー MOSFET9 製品概要9 概要アプリケーションフォーカスソリューション近年のパワートレインアプリケーションに対する注力によりフェアチャイルドはお客様へ最も貢献できるテクノロジーとソリューションを明らかにすることができました。上記のソリューションは、新しくリリースされた、最上級クラスの自動車規格の 650V フィールドストップトレンチ IGBT、最大 1000V の整流器、そして 40V～650V の広範な MOSFET により構築されています。革新的なセミコンダクターに加え、フェアチャイルドは PQFN、TOLL およびお客様の統合および組立上のチャレンジを解決する最適なカスタムパワーモジュールを含む数種類の新しいパッケージをリリースしました。品質フェアチャイルドの全ての車載用製品は、車載電子部品評議会 (AEC) の信頼性テスト要件 (AEC-Q100, AEC-Q101) および適合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されています。弊社の最高クラスの製品は、グローバル電力研究所および地域のアプリケーションサポートを含む専用のリソースを伴い、車載製品専用ラインで補完されています。弊社の車載製品の開発と製造現場は QS-9000 および TS-16949 の認証を取得しています。フェアチャイルドの自動車電子制御向けの製品ソリューションは、現在と未来において自動車に要求されるパフォーマンス、燃費、排出レベルを実現することを支援します。フェアチャイルドは、世界の自動車、半導体サプライヤーとして 50 年以上の遺産を持っています。弊社製品ポートフォリオは自動車向けパワー市場をカバーしています。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、および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、充電器、DC-DC コンバーター、PTC ヒータ、および高品質で電力効率の良いコンポーネントを要求するその他のシステムで使用されています。弊社は、自動車各社とパートナーシップを結び、パフォーマンスの最適化、コンポーネント数の削減、市場投入に要する時間の改善、全体的な価値ある提案を推進しています。コンセプトから製造に至るまで、フェアチャイルドは、貴社とパートナーシップを結び温度および電気的パフォーマンス両面のモデリングとシミュレーションにより先進的自動車のニーズを満たすソリューションを開発します。自動車ソリューション ISO/ 自動車ソリューション目次 (H)EV オンボード充電器 (H)EV DC-DC コンバーター概要概要オンボード充電器は電気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。充電器は電源コンセントに接続されています。パワーサプライ構造の切り替えは、異なる電圧レベルと電流密度に対応できるように充電器内で使用されています。 (ハイブリッド) 電気自動車で DC-DC コンバーターはバッテリ間の送電に使用されています。多様なスイッチングパワーサプライ構造が DC-DC コンバーターで使用されています。オンボードの充電器は重量を軽くするために高い効率と電力密度が必要です。長期的な傾向として、バッテリーからグリッドへの送電を可能にする双方向構造と充電器の全体のサイズと重量を削減するために高周波数でのスイッチングが必要です。全体の重量およびサイズを最小化するのに最も重要なのは高い効率と電力密度です。フェアチャイルドのセミコンダクター製品ポートフォリオ: •パワーモジュール •高電圧整流器 • Super FET® 高電圧スーパージャンクション MOSFET •フィールドストッププラナーおよびフィールドストップトレンチ IGBT •低電圧 MOSFETS •ゲートドライバーフェアチャイルドは競争力のあるパワーセミコンダクターを提供していますフェアチャイルドのセミコンダクター製品ポートフォリオ: •パワーモジュール •高電圧整流器 • SuperFET® 高電圧スーパージャンクション MOSFET •低電圧 MOSFET •ゲートドライバー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。 DC-AC 設計上の利点 •広範囲の入出力電圧 •広範囲の電力レベル •高周波数スイッチング能力 •低 RDS(ON) •少量のゲート電荷 •通常のパワーディスクリートパッケージで提供されます。 •チップで購入できます Input Rectifier Bridge PFC POWER GRID DC-DC HIGH VOLTAGE BATTERY AC-DC LOW VOLTAGE BATTERY 設計上の利点 •広範囲の入出力電圧 •広範囲の電力レベル •高周波数スイッチング能力 •低 RDS(ON) •少量のゲート電荷 •通常のパワーディスクリートパッケージで提供されます。 •チップで購入できます BATTERY 完全な製品概要については、以下を参照してください： https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_ MOSFETS.html App Notes 4 Eval Boards https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_Rectifiers. html 自動車ソリューション自動車ソリューション目次 (H)EV トラクションインバーター概要設計上の利点トラクションインバーターは(ハイブリッド)電気自動車のトラクション電子モーターを制御しています。トラクションインバーターは自動車性能を司るため重要なコンポーネントとなっています。 •自動車認定製品ポートフォリオ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。 •広範な電流および電圧レベル •パワーディスクリートパッケージおよびチップでご提供致します。 • IGBT および整流器に対しチップサイズのカスタマイズが可能です。 •非常に低い導通およびスイッチング損失 •システムレベル要件をデバイスレベル仕様へ変換する技術サポートインバーター設計者にとって主なチャレンジは、インバーター効率を広範な状況下で最大化させることです。フェアチャイルドの自動車規格の製品ポートフォリオは広範な電力レベルでのトラクションインバーターの設計を可能にし、以下を含みます： TRACTION MOTOR •高電圧整流器 •フィールドストップトレンチ IGBT •ゲートドライバー •パワーモジュール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。弊社の最新世代のフィールドストップトレンチ IGBT は、インバーターと広範な稼働環境下でのモーター制御アプリケーションに対し最適化されたパフォーマンスを提供します。フェアチャイルドの IGBT は、上面構造について優れた管理と反復性を提供する、最適化された設計プロセスを使用して製造されており、より厳しい仕様でご提供しています。完全な製品概要については、以下を参照してください: https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_IGBTs. html App Notes Eval Boards 自動車ソリューション 5 自動車ソリューション目次電動パワーステアリング 48V スタータージェネレーター概要概要パワーステアリングアプリケーションにおけるベルト駆動の油圧ポンプを電化することにより、CO2 排出量を最大 6g/km (0.13oz/mi) 削減し燃費を改善しています。さらなる利点として必要なメンテナンスを減らし、EPSの場合には危険な作動油を省きます。 48V 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％超削減します。48V のスタータージェネレーターは、停止と始動を繰り返すだけでなく、受動惰性走行、回生ブレーキを可能とし、特定の場合には最も穏やかな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のに必要なパワーセミコンダクターを必要としています。 12V バッテリーシステムについて、フェアチャイルドは、最高電流を取り扱う TOLL パッケージや、自動車規格のパワーモジュールとディスクリートパワー MOSFET 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、小型自動車中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。 80～100 V のブレイクダウン電圧を持つフェアチャイルドの最新Nチャネル MOSFET テクノロジーにより、極めて低いオン状態抵抗を提供し、利用可能なパッケージオプションを補完します。ディスクリートソリューションについて TOLL は理想的なパッケージですが、より高度な統合、不一致なインダクタンスと全体的な寄生抵抗については、現在ハーフブリッジパワーモジュールを開発中です。これらの技術は、DC-DC コンバーターとインバーターの両方へ非常に精通しています。設計上の利点 •低い RDS(ON) と全体の電気抵抗、大電流の取り扱い •さらなるエレクトロニクスの統合による、全体のシステム部品点数の削減 •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 •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設計上の利点 •よりシンプルな製造とさらに信頼性のある設置 •低インダクタンス •より良いシステム信頼性と完全な自動車規格 •さらなるエレクトロニクスの統合による、全体のシステム部品点数の削減 B+ Motor Controller HVIC Phase A HO HVIC Phase B HO HVIC Phase C HO Amp T5 T3 R 3 PH Motor LO LO •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 •よりシンプルな製造とさらに信頼性のある設置 T1 LO •低電気抵抗 T6 T2 T4 C A NTC Shunt TRACTION MOTOR https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_Power_ Modules.html App Notes 6 Eval Boards 自動車ソリューション自動車ソリューション目次電動 A/C コンプレッサー概要設計上の利点ハイブリッドおよび恒久的に稼働するエンジンを持たない完全な電気自動車については、電気エアコンシステムが必須です。 •高い操作効率 •さらなるエレクトロニクスの統合による、全体のシステム部品点数の削減 •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フェアチャイルドは、650 V IGBT ディスクリートとパワーモジュールで3相モーター制御アプリケーション向けにパワーソリューションを提供しており、ゲートドライバーを集積した製品も開発中です。 •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 •よりシンプルな製造とさらに信頼性のある設置 https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_AC_ Compressor.html このアプリケーション向けのフェアチャイルドのパワーモジュールソリューションは、組立が簡単で、省スペースであり、さらにアプリケーションに対し最高の効率を可能とします。 B+ R HVIC Gate Driver HO Phase A HVIC Gate Driver HO 3 PH Motor Phase B HVIC Gate Driver Phase C HO C LO A Motor Controller Low Side Gate Driver LO B LO C NTC Amp A Shunt App Notes Eval Boards 自動車ソリューション 7 自動車ソリューション目次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。 IGNITION SWITCH EcoSPARK® Iおよび EcoSPARK® 2 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。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する能力を提供しています。特長として、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。カスタム特定のソリューション -スマート IGBT と完全に統合されたイグナイターでは、制御および診断ICと堅牢の EcoSPARK IGBT が同梱されます。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要求される、全ての受動部品を統合しています。 CONTROL MODULE + CRANKSHAFT PICKUP INTEGRAL COIL AND SPARK コイルオンプラグ (COP) システム構造 IGNITION SWITCH CONTROL MODULE + CRANKSHAFT PICKUP INTEGRAL SWITCH, COIL AND SPARK スイッチオンコイルシステム構造設計上の利点 •広範なディスクリートイグニション IGBT VBAT • 250V～650V クランプ • 200mJ～500mJ SCIS エネルギー定格 VREG •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 IN/IFL IN ref •最小の Vsat RA •実績のある信頼性と頑健性 •通常のパワーディスクリートパッケージで提供されます。 •チップで購入できます SSD Spike Filter & Disable IGBT Driver with Current Limit Max DWELL Current Feedback CSSD GND FGBS3040E1 スマートイグニション IGBT は、フェアチャイルドの実績ある EcoSpark パワーテクノロジーとミックスドシグナルコントロール IC を 7 リード D2-PAK パッケージ内に同梱しています。完全な製品概要については、以下を参照してください: https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_Ignition_ IGBTs.html 8 BGAP & Bias & VREF COL • FIM6 パッケージ(イグニションモジュール)内完全統合されたカスタマイズ済イグナイターソリューション App Notes Gate FGBS3040E1 Eval Boards 自動車ソリューション自動車ソリューション目次低～中電圧パワー MOSFET 概要フェアチャイルドは、自動車アプリケーション用に認定された、プラナーおよびトレンチテクノロジーの両方で低電圧および中電圧 MOSFET の製品ポートフォリオを幅広く提供しています。最新の製品ではトレンチシールディッドゲートデザインを活用し、Rds(on) を大幅に改善し、ゲート電荷を低下させることで電力損失を削減しています。優れたスイッチング動作と内因性ダイオードの最適化された設計により、PWM 制御または高速スイッチングの自動車アプリケーションにおいて素晴らしい EMI 性能を可能にします。部品番号フェアチャイルドのディスクリート自動製品向け標準パッケージ群は、PQFN5x6 およびTOリードレス (TOLL) パッケージにより拡張されています。TOLL パッケージは、D2PAK(TO263) よりも小さいフットプリントで、最小のオン抵抗と最高の負荷電流をサポートするために設計されています。最新のトレンチテクノロジーに完全に対応することができます。新製品リストフェアチャイルドの車載パワー MOSFET ポートフォリオに関する詳細および完全な概要については、以下にアクセスしてください: https://info.fairchildsemi.com/ProdBro_Automotive_ Discrete_Power.html パッケージ電圧定格最大 Rds mOhm FDBL9401_F085 TOLL 40V 0.65 FDB9403_F085 D2-PAK 40V 1.2 FDD9407_F085 D-PAK 40V 2.0 FDB86563_F085 D2-PAK 60V 1.8 FDMS5360L_F085 PQFN5x6 60V 8.5 FDB86363_F085 D2-PAK 80V 2.4 FDB075N15A_F085 D2-PAK 150V 7.5 TOLL 150V 6.3 FDBL86210_F085 製品概要 SuperFET® (フェアチャイルドのスーパージャンクション MOSFET) は突出した低オン抵抗およびゲート電荷性能において電荷平衡技術を活用しています。この技術は、導電損失を最小限に抑え、優れたスイッチング性能、および高いアバランシェエネルギー耐性を提供するように設計されています。整流器 – フェアチャイルドは DC-DC、充電器、および各種のモーターコントロールアプリケーションにおけるシステムパフォーマンスを最適化する多様なリカバリ特性を持つ高電圧、オートモーティブに対する要件を満たした整流器の拡大し続けるファミリーを提供しています。びモーター制御インバーターアプリケーション向けに優れた VSAT、EOFF およびスムーズなスイッチング波形を提供します。フェアチャイルドの IGBT は、優れた管理と反復性を提供する、最適化された設計プロセスを使用して製造されており、より厳しい仕様でご提供しています。パワーモジュール - フェアチャイルドは多様な低、中および高電圧モーター制御および DC-DC コンバーターアプリケーションのカスタムおよび通常のパワーモジュールを提供しており、それにより統合および組み立てやすさや省スペースを可能にしています。ゲートドライバ – フェアチャイルドの自動車用ゲートドプラナーおよびトレンチ IGBT – フェアチャイルドには各種ライバーファミリーは、Nチャネルのエンハンストモーアプリケーションに最適化された多様な IGBT (絶縁ゲートド MOSFET をローサイドのスイッチングアプリケーションバイポーラトランジスター)があります。弊社の最新世代ので、高電圧アプリケーションで稼働する高速 MOSFET およフィールドストップトレンチ IGBT では、コンバーターおよび IGBT を駆動させるために設計されています。自動車ソリューション 9 製品自動車 • ブレーキシステム • 直接燃料噴射 • 電動冷却液ポンプ • 電動燃料ポンプ • 電動オイルポンプ • 電動パワーステアリング • 電動 A/C コンプレッサー • エンジン冷却ファン • HID 照明 • イグニション • パワーインバータークラウド/サーバー/データセンター • サーバー (PSU &マザーボード) • ソリッドステートドライブ(SSD) • 無停電パワーサプライコンピューティング/ストレージ • デスクトップ PC • ノート PC • サーバー • ソリッドステートドライブ (SSD) • 無停電パワーサプライホームアプライアンスおよび白物家電 • エアコン • デジタル発電機 • ファンモーター/ポンプ • 誘導加熱 • 低電圧インバーター • 冷蔵庫 • 無停電パワーサプライ • 洗濯機/食器洗浄機 • 台座/天井/レンジフードファン産業用オートメーション • センサー • ヒューマンマシンインターフェース(HMI) • 産業用モーション/モーターコントロール www.fairchildsemi.com 産業用モーション/モーターコントロール • エアコン • エンジン冷却ファン • ファンモーター/ポンプ • 低電圧インバーター • 冷蔵庫 • 洗濯機/食器洗浄機照明機器 • バックライトBLU • 蛍光灯 • HID ランプ • LCD TV/モニター(CCFL BLU) • LED 照明 • LED TV/モニター(LED BLU) • PDP TV • ポータブル LED ドライバーマシンツーマシン (M2M) • GPS • 産業用オートメーション • 携帯電話/ワイヤレスモバイル機器 • スマートメーター • スマートホーム&ホームエンターテインメント医療機器 • A/C 電源脱毛器 • 自動体外式除細動器 • 血糖度モニター • 電子/デジタル聴診器 • 補聴器 • 医療ポンプ/ファン/モーターアプリケーション • 医療 USB ポート • ポータブル、コイン型および単 3 電池 • ポータブル、シングル&デュアルセル型リチウム電池 • 気道陽圧機器 • パルスオキシメーター携帯電話/ワイヤレスモバイル機器 • 充電器 (CC/CV) • 携帯電話端末 • MP3 およびクラウドポータブルプレイヤー • タブレット • USB モーショントラッキング • 3D キャラクターアニメーション • 3D ウェアラブル技術 • 人間動作測定 • 慣性センサーモジュールネットワーキングおよびゲートウェイ • 主要内蔵電源 • ファイアウォールおよびセキュリティ機器 • モデム • ルーター • スイッチコンシューマー向けポータブル機器 • オーディオ • デジタルスチルカメラ • GPS • MP3 およびクラウドポータブルプレイヤー • USB パワーサプライ • 充電器 (CV/CC) • コンピューティングおよびストレージ • ホームアプライアンスおよび白物家電 • コンシューマー向けポータブル機器 • スマートグリッド&メータリング • スマートホーム&ホームエンターテインメント • 通信インフラスマートグリッド&メータリング • スマートメーター • ソーラーインバータースマートホーム&ホームエンターテインメント • オーディオ • デジタルスチルカメラ • DVD • LCD TV/モニター(CCFL BLU) • LED TV/モニター(LED BLU) • ノート PC • PDP TV • セットトップボックス • TV/モニター • USB 太陽光発電/再生可能エネルギー/ 無停電電源装置 (UPS) • セントラルインバーターシステム • マイクロコンバーターシステム • マイクロインバーターシステム • ソーラーインバーター • 無停電パワーサプライトラベルアダプター/モバイルバッテリー • アダプター • 充電器 (CC/CV) • 携帯電話/ワイヤレスモバイル機器 • コンシューマー向けポータブル機器 • USB 通信インフラ • 主要内蔵電源 • 光通信とインフラストラクチャー • 通信システム • ビデオ放送、処理、通信システムウェアラブル機器 • 3D ウェアラブル技術溶接/誘導加熱 (IH) • 誘導加熱 • 溶接装置フェアチャイルドについてフェアチャイルドはパワーマネジメント一筋です。そのため、弊社ではユニークなデザインと高い技術をお客様にご提供し、電気製品への高品質な電力供給を可能にします。弊社のミッションはお客様が可能な限り最良な製品を生み出しやすくし、お客様の製品化までの時間と品質の要件について、弊社がお客様のご期待を超えていくことです。この製品ガイドおよびフェアチャイルドのウェブサイトでは、情報やお客様の設計における電力需要を満たす必要がある製品をご提供しています。製品の仕様についてご質問あるいは設計支援が必要な場合、直接弊社までお問い合わせ願います。特定の問題へのソリューションは、独特な製品組み合わせ、または仕様レビューで明らかではなかったプロセス修正を伴うことがあります。フェアチャイルドはお客様のお役に立てるソリューションをご提供しています。弊社はご満足のいただける電力設計の提供を心掛けています。 SILICON VALLEY HEADQUARTERS CORPORATE OFFICES ASIA PACIFIC Fairchild Semiconductor Corporation 3030 Orchard Parkway San Jose, CA 95134 U.S.A. Fairchild Semiconductor Corporation 82 Running Hill Road South Portland, ME 04106 U.S.A. Fairchild Semiconductor Asia Pacific Pte Ltd. 54 Serangooon North Ave 4 #02-01 Singapore 555854 dir +1 408-822-2000 fairchildsemi.com dir +1 207-775-8100 fairchildsemi.com dir +65 6496-8888 © 2014 Fairchild Semiconductor Corporation, Inc. Fairchild Semiconductor and the Fairchild logo design are registered trademarks of Fairchild Semiconductor Corporation, Inc. in the U.S. and other countries. All other trademarks are the property of their respective owners. All rights reserved. 200003-001