以5.0×2.5mm尺寸實現超高額定功率4W的分流電阻器“GMR50”

2019年11月19日

全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都)開發出一款分流電阻器“GMR50”,以5.0×2.5mm的小尺寸實現超高額定功率4W(引腳溫度TK=90℃時),該產品非常適用于車載和工業設備使用的電機、電源電路的電流檢測。

分流電阻器被廣泛應用于車載和工業設備領域的電流檢測用途。在車載領域,隨著汽車的性能提升和多功能化,電機和ECU的搭載數量也在日益增加,這就需要在有限的空間內配置應用。因此,部件的安裝密度越來越高,對于其中部件之一的分流電阻器的大功率和小型化的需求也日益高漲。
在這種背景下,ROHM于2017年開發出6.4×3.2mm尺寸的小型、大功率分流電阻器GMR100,受到了要求嚴格溫度保證的車載和工業設備領域客戶的高度好評。此次,為了滿足進一步小型化、大功率化的需求,ROHM又推出了GMR50。未來,ROHM將繼續致力于車載、工業設備領域的產品開發,在擴充分流電阻器產品陣容的同時,加強熱仿真等支持體制,并與本公司擁有的各種功率器件和目前正在開發的運算放大器等產品相結合,提供只有綜合性半導體制造商才有的獨特解決方案。

此次開發的產品,通過改善電極結構和優化元件設計,成功地提高了PCB的散熱性能。與同樣是4W額定功率的普通產品相比,可減少39%的安裝面積。此外,對過電流負載也具有優異的耐受性,即使在施加超出額定功率的異常負載時,也能保持穩定的電流檢測精度,有助于提高設備的可靠性。
本產品于2019年7月開始銷售樣品(200日元/個,不含稅),計劃于2019年11月開始暫以月產100萬個的規模投入量產。前期工序和后期工序的生產基地均為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰國)。

<特點>

1. 采用高散熱結構,實現了超高額定功率,并提高了過電流負載時的耐久性

為了提高分流電阻器的額定功率并實現小型化,需要確保對產品溫升的長期可靠性。針對這一課題,ROHM通過改進電極結構和優化元件設計,大幅提高了散熱性能。例如,在2W條件下使用5mΩ產品時,與5025尺寸的普通產品相比,成功地將表面溫升降低了57%。

1)大功率保證,有助于設備進一步節省空間
此次,GMR50實現了出色的散熱性,盡管是5.0×2.5mm的小型尺寸,卻能在引腳溫度TK=90℃時保證超高的4W額定功率,在引腳溫度TK=110℃時也能保證3W的額定功率。
通過實現大功率,可以使用比以往4W額定功率的產品小一個尺寸的分流電阻器,因此可以將安裝面積減少39%,有助于設備更節省空間。

2) 出色的耐久性,可實現穩定的電流檢測
分流電阻器被用在電流檢測電路中,要求在檢測對象故障和電路的電源故障/接地故障等導致電阻器中流過大電流時,也能夠確保穩定的電流檢測。
GMR50具有出色的散熱性能,因此與普通產品相比,該產品對過電流負載的耐久性更優異,即使流過超過額定值的過電流,其電阻值的變化也很小,所以可以保持穩定的電流檢測精度。

3) 可提供綜合性半導體制造商獨有的解決方案
除了分流電阻器,ROHM還擁有從IC到各種功率元器件的豐富產品陣容,同時還在加強獨有的熱仿真等設計支持。例如,此次開發的GMR50,就能夠與ROHM以往產品的表面溫升進行仿真比較。經確認,以前需要并聯使用2個以往產品(5025尺寸)的電路,在使用GMR1個產品時,與以往產品相比也能夠抑制產品的表面溫升。
ROHM今后還將繼續發揮綜合性半導體制造商的優勢,為客戶提供出色的解決方案。

2. 在低阻值范圍也實現了出色的電阻溫度系數

此次開發的新產品,電阻體金屬采用高性能合金材料,在低阻值范圍也可實現出色的電阻溫度系數(TCR)。例如,在5mΩ時,可實現0~+25ppm/℃。
可實現不易受環境溫度變化影響的高精度電流檢測,有助于提高應用的可靠性。

<產品陣容>

在6.4×3.2mm尺寸的GMR100之外,產品陣容中又新增了5.0×2.5mm尺寸的GMR50。

產品名稱
尺寸
簡稱
(mm)
<inch>
額定功率
電阻值
容差
電阻
溫度系數
TCR
(ppm/℃)※1
電阻值范圍
(mΩ)
使用溫度
范圍
(℃)
5025
<2010>
3W<110℃>
4W<90℃>
F
(±1%)
0~+25
5
-55

+170
★-65

+170
±25
10~220
(E6系列)※2※3
6432
<2512>
3W<110℃>
★ 5W<110℃>
★ 7W<70℃>
0~+25
5
±20
10~220
(E6系列)※2※3
7142
<2817>
7W<110℃>
10W<70℃>
0~+25
5
±25
10~100
(E6系列)※2※3

☆ :開發中(電阻值不同開發計劃也不同。如欲了解詳情,請另行咨詢。)

★ :驗證中

※1 :+20℃~+60℃

※2 :如欲了解該系列之外的電阻值對應情況,請另行咨詢。

※3 :每個電阻值的開發計劃不盡相同。如欲了解詳情,請另行咨詢。

<ROHM的電阻器產品陣容>

<術語解說>

*1)  TCR(Temperature Coefficient of Resistance)
是指“電阻溫度系數”,該值越低,相對環境溫度變化的電阻值變化越小,從而可抑制設備運行過程中的波動。
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