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ON FSBB20CH60C Motion SPM® 3 シリーズ 600V 20A スマートパワーモジュール

深圳市明佳達電子有限公司は、国際的に有名な電子部品のディストリビューターとして、ON FSBB20CH60C 600V 20A スマートパワーモジュール（IPM）を専門に供給しています。FSBB20CH60Cは、先進的なスマートパワーモジュールとして、高電圧パワーデバイス、ゲートドライブ回路、および複数の保護機能を単一のパッケージ内に統合しており、消費電子機器、産業制御、自動車アプリケーションにおけるモーター駆動シーンに特に適しています。

製品概要：

FSBB20CH60C は、新開発の先進的な Motion SPM® 3 シリーズに属し、エアコンなどの低電力アプリケーションにおける交流モーター駆動向けに、コンパクトで高性能なインバーターソリューションを提供します。このモジュールは最適化された回路保護機能を搭載し、低損失IGBTと組み合わせることで、システムの信頼性がさらに向上しています。統合された低電圧ロックアウトと過電流保護機能により、信頼性がさらに強化されています。内蔵の高性能HVICは、光カップラー不要の単一電源IGBTゲート駆動機能を提供し、インバーターシステムの全体的なサイズをさらに縮小します。インバーターの各相の電流は、3つの独立した負の直流端子を通じて監視可能です。

FSBB20CH60Cは、高性能600V 20Aスマートパワーモジュール（IPM）であり、パワーエレクトロニクス統合技術の先進水準を体現しています。このモジュールは、高電圧IGBTパワーデバイス、ゲート駆動回路、および複数の保護機能をコンパクトなパッケージ内に統合し、システム設計を大幅に簡素化し、全体的な信頼性を向上させます。FSBB20CH60Cは、消費電子、産業制御、自動車アプリケーションにおけるモーター駆動シーンに特に適しており、高効率で高出力密度のソリューションを提供します。

FSBB20CH60Cモジュールは先進的なパッケージング技術を採用し、内部に6つのIGBTと対応するフリーホイールダイオード（FWD）を統合し、完全な三相インバーターブリッジアームを構成しています。モジュールの定格電圧は600Vで、連続出力電流容量は20A、ピーク電流は30Aに達し、中程度の電力アプリケーションの要件を満たします。従来の分離型デバイス方案と比べ、FSBB20CH60Cは高度な統合設計により外部部品の数を削減し、PCB面積を縮小。これによりシステム複雑性と総コストを低減します。

主要な技術的特徴は以下の通りです：

内蔵ゲート駆動回路：モジュールは最適化された駆動回路を統合し、パワーデバイスが最適なスイッチング状態で作動するように確保。同時に電磁干渉（EMI）を低減します。

包括的な保護機能：過電流保護、短絡保護、過熱保護、低電圧ロックアウト（UVLO）など、異常な動作条件下でのデバイス損傷を防止します。

低熱抵抗パッケージ：高熱伝導率のパッケージ材料と適切な熱設計を採用し、高負荷条件下でも安定した動作を保証します。

電気的絶縁：高電圧回路と低電圧回路の間で優れた電気的絶縁性能を実現し、システムの安全性と耐干渉性を向上させます。

FSBB20CH60Cモジュールの動作温度範囲は通常-40°Cから+125°C、保管温度範囲は-40°Cから+150°Cで、過酷な作業環境に対応可能です。モジュールはコンパクトなパッケージを採用し、寸法は特定の仕様（具体的な寸法は公式データシートを参照）で、スペースが限られたアプリケーションでの展開に便利です。この小型化設計は、パワーモジュールパッケージ技術における継続的なイノベーションにより、高出力密度と優れた放熱性能のバランスを実現しています。

電気性能面では、FSBB20CH60Cは優れた性能を発揮します。IGBTには先進の溝型ゲート技術が採用されており、低導通電圧降下（VCE(sat)）と高速スイッチング特性を備え、導通損失とスイッチング損失を効果的に低減します。逆流ダイオードは高速回復設計を採用し、逆回復時間が短いため、スイッチングプロセス中のエネルギー損失をさらに削減します。これらの特性により、FSBB20CH60Cはインバーター、サーボドライブ、スイッチング電源など、高周波スイッチングアプリケーションに特に適しています。

主要な電気的パラメーター：

定格電圧：600V、ほとんどの産業用および消費者向け電子機器アプリケーションに適合

定格電流：20A連続出力電流、30Aピーク電流能力

スイッチング周波数：最大20kHzの動作周波数に対応し、高効率変換アプリケーションに適しています

導通電圧降下(VCE(sat))：典型値は1.8V未満（条件により変動）で、低導通損失を実現

スイッチング損失：最適化されたIGBT構造により低スイッチング損失を実現し、システム全体の効率を向上させます

モジュール内蔵のIGBTは、先進の溝型フィールドストップ技術（Trench Field Stop）を採用し、導通損失とスイッチング損失の最適バランスを実現しています。この技術は、溝型ゲート構造の微細化により導通電圧降下を大幅に低減し、同時に最適化されたフィールドストップ層設計により、モジュールはより高速なスイッチング速度と低スイッチング損失を実現し、特に高周波アプリケーションに最適です。

統合保護機能：

過電流保護(OCP)：出力電流をリアルタイムで監視し、安全閾値を超えた場合にIGBTを迅速に遮断します

短絡保護(SCP)：短絡イベントを検出するとマイクロ秒単位で応答し、パワーデバイスを保護します

過熱保護(OTP)：内蔵の温度センサーでチップ温度を監視し、熱暴走を防止します

低電圧ロックアウト(UVLO)：駆動電圧が不足した場合に安全に遮断し、デバイスが不安定な状態で動作するのを防ぎます

これらの保護機能はすべてモジュール内部に統合されており、外部監視回路を必要とせずに実現可能です。これによりシステム設計が簡素化され、信頼性が向上します。保護回路の応答時間は慎重に最適化されており、デバイス損傷を効果的に防止しつつ、誤動作によるシステム正常動作への影響を回避します。

典型的な応用分野：

家電と消費電子製品

家電分野において、FSBB20CH60Cは変頻家電制御の理想的な選択であり、主な応用例は以下の通りです：

変頻エアコン：圧縮機駆動回路に使用され、高効率で省エネな運転を実現

変頻洗濯機：永久磁石同期モーターを駆動し、安定した回転速度制御と高効率なエネルギー変換を提供

変頻冷蔵庫：圧縮機制御を最適化し、エネルギー消費と騒音を低減

食器洗い機とポンプ：信頼性の高いモーター駆動ソリューションを提供

これらの応用において、FSBB20CH60Cの高度な統合設計は周辺部品の数を大幅に削減し、PCBレイアウトを簡素化します。内蔵の保護機能はシステムの信頼性を向上させ、開発の難易度とアフターサービス修理率を低減します。モジュールの高いスイッチング周波数特性は、出力フィルターのサイズとコストを削減し、最終製品をよりコンパクトで軽量にします。

産業自動化とモーター駆動

産業分野において、FSBB20CH60Cは多様な中小出力モーター駆動システムに広く採用されています：

産業用インバーター：0.75kWから3.7kWの三相異歩モーターの駆動に

サーボドライブ：精密な運動制御のための高効率な電力変換を提供

ロボット関節駆動：コンパクトな空間での高出力密度要件を満たす

コンベアと輸送システム：信頼性の高いモーター制御ソリューションを提供

FSBB20CH60Cは、これらの産業応用において、高い堅牢性と包括的な保護機能を備え、産業環境における電圧変動、温度変化、機械的振動などの課題に耐えることができます。モジュールの低導通損失とスイッチング損失は、システムの発熱を低減し、機器の寿命を延長し、メンテナンスの必要性を減らすのに役立ちます。

自動車と交通電子応用

自動車の電子化が進む中、FSBB20CH60Cは自動車の補助システムで広く採用されています：

電動パワーステアリング（EPS）：効率的なモーター駆動ソリューションを提供

電動ウォーターポンプとオイルポンプ：電気自動車の熱管理システムに使用

自動車エアコンコンプレッサー：電動コンプレッサーの変頻制御を駆動

車載充電器（OBC）：低電力レベルの充電回路に使用

自動車応用において、FSBB20CH60Cは厳格な信頼性要件と広範な温度動作範囲[-40°Cから+125°C]を満たす必要があります。モジュールの統合設計によりシステム故障点を削減し、内蔵の保護機能により自動車の電気環境での安定した動作を保証します。明佳達電子は自動車級応用要件を満たすFSBB20CH60Cモジュールを提供し、関連する認証テストの支援も行います。

再生可能エネルギーと蓄電システム

再生可能エネルギー分野において、FSBB20CH60Cは中小出力のエネルギー変換システムに適用可能です：

マイクロ太陽光発電インバーター：分散型発電システムにおけるDC-AC変換

蓄電システムPCS：バッテリーと電力網間のエネルギー双方向流動を実現

オフグリッド電源システム：遠隔地域への信頼性の高い電力変換を提供

これらのアプリケーションでは、パワーデバイスに高効率変換と長期的な信頼性が必要な場合があります。FSBB20CH60Cの低損失特性と包括的な保護機能は、このようなアプリケーションに最適です。また、モジュールのコンパクトなサイズはシステムサイズを縮小し、設置コストを低減します。

その他の応用分野

上記主要な応用に加え、FSBB20CH60Cは以下にも適用可能です：

医療機器：医療用ポンプ、人工呼吸器など高信頼性駆動が必要な機器

商用機器：自動販売機、ATM機などにおけるモーター制御

電動工具：効率的なバッテリー駆動モーター制御の提供