TIがGaNパワー半導体はんどうたい内蔵ないぞうのIPM、ヒートシンク不要ふようで家電かでんを小型こがた化か

日経にっけいクロステック／日経にっけいエレクトロニクス

2024.06.21

　米べいTexas Instruments（テキサス・インスツルメンツ、TI）は、パワー半導体はんどうたい素子そしに窒化ガリウム（GaN）を使つかったインテリジェント・パワー・モジュール（IPM）である「DRV7308」を2024年ねん6月がつ19日にちに発表はっぴょうした。IPMは、パワー半導体はんどうたいに駆動くどう回路かいろや自己じこ保護ほご機能きのうを追加ついかしてパッケージ化かしたもの。最大さいだい650V、150～250Wのモーター駆動くどうに対応たいおうする。シリコン（Si）ベースのIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）やMOSFETのパワー素子そしの製品せいひんよりも電力でんりょく損失そんしつを最大さいだい50％以上いじょう低減ていげんできるという。

　発熱はつねつが少すくないため、ヒートシンクを小型こがた化か、またはなくすことでパワーエレクトロニクス回路かいろの小型こがた化かにつながる（図ず1）。家電かでんやエアコンにおける消費しょうひ電力でんりょくの低減ていげんや小型こがた化かの需要じゅようを狙ねらう。

図ず1　GaN IPMによる小型こがた化かのイメージ

250WモーターシステムにおけるIPMプリント基板きばんのサイズ比較ひかく。従来じゅうらいのIGBT IPMでは、47mm×70mmほどの大おおきさの基板きばんにヒートシンクの高たかさが加くわわる（右みぎ）。TIが開発かいはつしたGaN IPMでは基板きばんサイズを23mm×40mmに小型こがた化かしつつ、ヒートシンクも不要ふようにできるという（左ひだり）（出所しゅっしょ：Texas Instruments）

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　GaN IPMは小型こがた化かのほか、音響おんきょうノイズの低減ていげんも期待きたいできる。GaNパワー素子そしはSiパワー素子そしに比くらべて高周波こうしゅうはスイッチングに向むく。これにより、人ひとの可聴かちょう域いきよりも高たかい周波数しゅうはすうで駆動くどうできるので、家電かでんから発生はっせいする雑音ざつおんを抑おさえられるという。

　DRV7308は、同社どうしゃのホームページから購入こうにゅうできる。価格かかくは、1000個こ注文ちゅうもん時じに1個いっこ当あたり5.5米あめりかドル（約やく870円えん）。評価ひょうか用ようモジュール「DRV7308EVM」も、250米あめりかドル（約やく3万まん9500円えん）で販売はんばいする（図ず2）。なお、現在げんざい入手にゅうしゅ可能かのうな製品せいひんは、量産りょうさん化か前まえのサンプル品ひんである。量産りょうさん開始かいしの時期じきは、顧客こきゃくの採用さいよう状じょう況きょうを見みて判断はんだんするとしている。