onsemiは、さまざまな電力変換アプリケーション向けに、MOSFET、ワイドバンドギャップ、IGBT、および電源モジュールにおけるリーダーシップ技術を備えた完全な電源ポートフォリオを提供しています。
弊社の優れた電源製品と組み合わせることで、onsemiは保護からスイッチングまで完全なソリューションを提供する付加価値パートナーとなります。onsemiは、EV充電、AC-DC電源、バッテリー ストレージ アプリケーションで革新的な設計を作成するエンジニアをサポートする体制を整えています。
エネルギーインフラ
太陽光発電やエネルギー貯蔵の価格低下、EV充電による負荷増加などにより、エネルギーグリッドは急速な変化に直面しています。これらの重要なインフラストラクチャには、最高レベルの効率性と信頼性を備えたソリューションが必要です。IGBT、スーパージャンクションMOSFET、WBGデバイスから、パワー モジュール、ゲート ドライバー、オペアンプ、電源まで、オンセミコンダクターは最適なエネルギー ソリューションに必要なあらゆる部品を取り揃えています。送電網から商業、住宅規模まで、当社はエネルギー インフラストラクチャの脱炭素化を実現するためのテクノロジー、信頼性、およびアプリケーション知識を備えています。
電気自動車における再生可能エネルギー
オンセミコンダクターの製品と技術を使用して、太陽などの自然資源からクリーンなエネルギーを驚くほどの効率で大量に生成および供給することで、将来のEVドライバーは、充電に費やす時間を減らして走行時間を増やし、地球をクリーンに保つことができます。
エネルギーインフラ市場向けSiCソリューション
ソーラーインバータ、エネルギー貯蔵システム、EV充電ステーション、無停電電源装置などのアプリケーションで構成されるエネルギーインフラ市場では、従来のシリコン（Si）パワー半導体からシリコンカーバイド（SiC）パワー半導体への移行が進んでいます。これらのアプリケーションにおけるIGBTと比較したSiC FETの利点に加えて、この移行を加速させているこれらの市場の動向についても検討します。これらは高電力アプリケーションであるため、ディスクリート ソリューションとモジュール ソリューションの比較も分析されます。最後に、ディスクリートまたはモジュールのどちらのゲート ドライバーを使用するかによって、SiCゲート ドライバーの選択基準が決まります。
統合ゲートドライバの電気的絶縁アプローチの運用上の利点に関するブログ投稿をダウンロード
ゲート ドライバー ソリューションをダウンロード - プラグ アンド プレイの迅速な評価とテストのブログ投稿
Onsemiの優れたSiC MOSFETソリューションの利点をテストするブログ投稿をダウンロード
自動車やその他の輸送車両の脱炭素化に伴い、車両充電インフラの必要性が高まります。将来の自動車に電力を供給するには、安全性と信頼性を考慮して設計された堅牢なデバイスとシステムが必要です。オンセミコンダクターのスーパージャンクションMOSFET、IGBT、SiCデバイス、および電力統合モジュール (PIM) は、ゲート ドライバ、センシング、制御、および周辺電源製品とともに、あらゆるタイプと電力レベルの電気自動車充電システム向けの完全なシステム ソリューションを提供します。EV充電設備は通常、充電電力レベルに応じて以下のようにレベル1からレベル4に分類されます。レベル1およびレベル2の充電では、主なパワー エレクトロニクスは通常、車両内にあります。オンボード チャージャー (OBC) 用のonsemiテクノロジについては、車両電動化ソリューション ページをご覧ください。
ワイドバンドギャップが電気自動車の高速充電機能を提供するブログ投稿をダウンロード
VE-Trac Tractionインバータ ソリューションの発売により、オンセミコンダクターは、カスタマイズされたパッケージ用のVE-Trac Chip、高電力密度のスケーラブルなインバータ ソリューション用のVE-Trac Dual、および業界で広く採用されているフットプリントに基づく迅速な製品展開用のVE-Trac Directという3つの設計プラットフォームを実現することを目指しています。OnsemiのOBCおよびトラクション インバータ向けの幅広いソリューションにより、パフォーマンスが向上し、自動車システム設計者が利用できるオプションの種類が広がります。
48 V電源アーキテクチャ
xEV車両の世界で新たに出現した技術は、48 Vデュアル電圧アーキテクチャMHEVシステムです。これらの車両では、主な電圧源は48 Vのリチウムイオン (Li-ion) バッテリー パックです。これらの48 Vバッテリー パックは、12 Vバッテリーと比較して、はるかに高い電力負荷を駆動できます。これらは、統合スタータージェネレータ (ISG) またはベルトスタータージェネレータ (BSG) と呼ばれる永久磁石電気機械の出力によって充電されます。スターター/ジェネレーターは、スターターとジェネレーターの両方の役割を果たします。バッテリーを充電し、さまざまな48 V車両負荷に電流を供給します。スターター/ジェネレーターにはさまざまなサイズ、形状、電力レベルがあります。これらは、P0 ～ P4として示されるように、パワートレインに沿ったさまざまな場所に取り付けることができ、最高出力定格タイプは車両のトランスミッションまたは後車軸に配置されます。
半導体ソリューションにより車載用48Vシステムが実現
気候変動との戦いにおいてCO2排出量を削減する必要性が高まるにつれ、自動車の電動化がより主流になりつつあります。電動化にはさまざまなアプローチがありますが、48Vマイルドハイブリッド システムは、従来の内燃機関 (ICE) 車両の燃費を向上させるための「簡単な」方法です。
ベルト スターター ジェネレーター (BSG) や統合スターター ジェネレーター (ISG) とも呼ばれる48Vシステムは、停止/始動機能を有効にするだけでなく、加速を速めたり、短距離の車両への電力供給を行ったり、48Vに移行しているパワー ステアリングなどのさまざまな12V油圧/機械システムをサポートしたりするためにも使用できます。このプレゼンテーションでは、オンセミコンダクターが電動化の根拠を探り、48Vマイルドハイブリッド システムのトポロジーをレビューし、これらのシステムを可能にする主要な半導体技術を紹介します。
車両の電動化
車両の電動化は、炭素排出量を削減し、車両の効率を高め、石油への依存を減らすための重要な技術となります。軽自動車を電動化することで、油圧式や機械式のシステムを電動式に置き換えることができます。例えば、油圧式パワーステアリングを電動式パワーステアリングに、ウォーターポンプなどの機械式や油圧式のポンプを電動ポンプに置き換えることができます。今日では、スタートストップ（12 Vおよび48 Vシステム）、バッテリー電気自動車 (BEV)、ハイブリッド電気自動車 (HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車 (PHEV)、燃料電池電気自動車 (FCEV) など、さまざまなテクノロジーによってこれを実現できます。これらの新しいパワートレイン システムは、パワー半導体の数が増えているだけでなく、これらの半導体は12 ～ 400 Vの電圧レベルで動作し、ライドシェアリングの増加や使用の増加、環境の一部となる車両の厳しい自動車環境に耐えます。オンセミコンダクターは、車両の電動化のためのコア技術をすべて備えています。当社の電源製品およびソリューションには、IGBT、高電圧ゲート ドライバ、高電圧整流器、スーパー ジャンクションMOSFET、高電圧DC-DCのほか、次世代ソリューション向けのシリコン カーバイド (SiC) および窒化ガリウム (GaN) のワイド バンド ギャップ (WBG) 開発が含まれます。シリコン開発以外にも、高度なパッケージングへの投資には、高出力モジュール、片面/両面冷却パッケージ、両面直接冷却パッケージが含まれます。
SiCハイブリッドおよびフルSiC MOSFETモジュールが太陽光発電インバータの効率と電力密度を向上
再生可能エネルギーの増加と太陽光発電所からの電気料金の低下により、太陽光発電インバーターの世界的な需要は急増し続けています。これらの太陽光発電所では、定格1100 Vまたは1500 Vのソーラーパネルのストリングを使用します。1500 Vを使用すると、1100 Vシステムと比較してキロワットあたりの全体的な設置コストが削減されますが、ソーラーインバータのブースト回路とインバータ回路に高い電圧が必要になります。メンテナンスコストを削減するために、太陽光発電所では通常、1つの大きな中央インバーターではなく、複数の小型の交換可能なインバーターを使用します。フルSiCブースト モジュールを使用して1100 Vインバータの電力密度を高める方法について説明します。対称ブーストまたはフライング コンデンサ ブースト トポロジのいずれかで構成されたSiCハイブリッド モジュールにより、1500 Vインバータの電力密度が向上します。最後に、1100 Vおよび1500 Vソーラー インバータの出力段でSiCダイオードを使用する利点について説明します。
非牽引高電圧アプリケーション向けSiCソリューション
ハイブリッド車や電気自動車内のあらゆるアプリケーションにおける効率性と電力密度の需要の高まりにより、革新的でより効率的な電力技術を求める方向へと進んでいます。ワイドギャップ半導体技術は、スイッチング損失を低く抑え、熱挙動に優れた特性を求める要求に応えるソリューションです。特に、SiCテクノロジーは現在、トラクション インバーターだけでなく、オンボード充電やDC-DCコンバーター アプリケーションでも高レベルの効率とパフォーマンスを実現するための、信頼性が高く、高性能な代替手段となっています。
電気自動車向けシリコンカーバイドソリューション
電気自動車（BEV）とプラグイン電気自動車（PHEV）の人気は急速に高まり続けており、2019年に米国で販売されたBEVは推定30万台で、新車販売台数全体の約2％を占めています。これらの各車両には、グリッドからのAC電圧をDC電圧に変換してバッテリーを充電するオンボード充電 (OBC) システムが搭載されています。このウェビナーでは、シリコンカーバイド (SiC) がスイッチング損失の削減、システムのサイズと重量の最小化、および全体的なシステムコストの削減を実現することで、これらのOBCシステムの効率的な実行を可能にする方法について説明します。
SiCテクノロジーが自動車の車載充電にどのような変化をもたらすかに関するブログ投稿をダウンロード
2021年シリコンカーバイド半導体技術展望ブログ投稿をダウンロード