2016年3月14日，日本東京訊——全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會社（TSE：6723），，于今日宣布推出用于汽車電機和加熱器控制應(yīng)用的六款智能功率器件(IPD)。與電子控制裝置(ECU)中通斷電流的機械繼電器相比，這些器件可提供極可靠、高性能解決方案。

　　IPD是指在執(zhí)行保護功能和自診斷功能的單封裝控制電路中集成的電源IC器件，但功率MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）開關(guān)元件除外。IPD具有緊湊、輕量和功率高效的特點，且不受影響機械繼電器的接觸磨損限制，從而形成帶自保護功能的高度可靠系統(tǒng)。

　　之前，大多數(shù)ECU將繼電器用作其驅(qū)動電路中的開關(guān)元件，使用約100個繼電器的普通汽車也是如此。從機械繼電器向半導(dǎo)體開關(guān)的轉(zhuǎn)換始于照明控制等應(yīng)用，且這一趨勢正逐漸擴展至其它汽車系統(tǒng)，如電機和加熱器控制，從而擴大了對高度可靠和高性能半導(dǎo)體開關(guān)器件的需求。

　　最近，日本和其它國家更嚴格的環(huán)境管控促使制造商加快了提高燃料效率的努力，從而亟需滿足減輕車輛重量、設(shè)計更緊湊和更輕質(zhì)的ECU以及低功耗的要求。

　　但由于機械繼電器在繼電器盒（也稱作接線盒）中維護，當確定好線束敷設(shè)且配置位置受限時，制造輕型車輛會變得更加困難。接線盒負責(zé)車輛內(nèi)的功率分布，其中裝有多個機械繼電器。

　　這種情況導(dǎo)致如下需求不斷增長，即解除繼電器盒中的布置限制，并通過配置帶半導(dǎo)體開關(guān)和自保護功能的繼電器盒，使線束敷設(shè)具有更大靈活性。

　　但常規(guī)半導(dǎo)體開關(guān)已不適用于處理大電流，妨礙了之前對半導(dǎo)體繼電器盒的研發(fā)。因此，使用常規(guī)半導(dǎo)體開關(guān)時很難處理高電流負荷。

　　多年來，瑞薩電子已推出用于汽車車身應(yīng)用的IPD，它有助于實現(xiàn)緊ECU緊湊/輕量、高性能和低功耗的性能。瑞薩電子已利用其長期經(jīng)驗和專業(yè)知識，生產(chǎn)出支持大電流應(yīng)用的低導(dǎo)通電阻和高故障容差的新型IPD。

　　新型IPD的關(guān)鍵特性：

　　(1) 低導(dǎo)通電阻的損耗降低，且具有高可靠性，適合廣泛的大電流應(yīng)用

　　之前，使用機械繼電器或并聯(lián)連接的多個半導(dǎo)體開關(guān)來處理大電流應(yīng)用中的切換。新型IPD集成了瑞薩的低損耗技術(shù)、新制造工藝和2?m的電芯，可實現(xiàn)1.6 m?的導(dǎo)通電阻（RAJ280002，Tch = 25°C時的典型值）。這樣促使人們在大電流應(yīng)用中采用此新產(chǎn)品，此外新設(shè)備可以采用它來替換常規(guī)機械繼電器，不但能夠減小安裝區(qū)域，還有助于實現(xiàn)更小、更輕型的ECU。作為固態(tài)設(shè)備，IPD具有極高的可靠性和性能水平，可進行高達1億次切換操作而不會發(fā)生退化。相較于典型機械繼電器中約1000萬次的循環(huán)，IPD性能大大增強。

　　(2) 低電源電壓和內(nèi)置診斷功能，為導(dǎo)通電阻特性提供了保障

　　μPD166033是瑞薩早期的設(shè)備，當電源電壓降至4.5V，它會切換至關(guān)閉狀態(tài)，從而發(fā)揮防止故障的保護功能。新型IPD包含增強功能，即當從電池獲得的電壓暫時下降（如啟動電機啟動）時，這種IPD可提供持續(xù)操作支持。在3.2V的電源電壓條件下，其具有良好的導(dǎo)通電阻特性，這一點使得IPD可用于起動電機啟動時可能發(fā)生故障的應(yīng)用，如驅(qū)動器在紅色尾燈亮?xí)r關(guān)閉發(fā)動機以防止發(fā)動機怠速的情況。IPD同時也具有內(nèi)置診斷功能和相稱的負荷感應(yīng)功能。當檢測到負荷條件異常時，它可以清楚確定標記為系統(tǒng)/控制器的故障信號。因為可以獲得模擬電流感應(yīng)饋電，所以無需添加額外的負荷電流傳感元件。

　　(3) 出色的故障容差，有助于開發(fā)更小、更廉價的ECU

　　在使用電機和螺線管等電感負載（L負載）的應(yīng)用中，當設(shè)備從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)為關(guān)斷狀態(tài)時，聚集在L負載中能量產(chǎn)生的反電動勢會損壞或破壞設(shè)備。新型設(shè)備的RAJ280002具有對此能量的抵御能力（有源箝位公差（EAS））從可比瑞薩早期設(shè)備的260mJ達到1700mJ，從而擴大了新型IPD用于大電流應(yīng)用的范圍。在一些應(yīng)用中，可能不需要作為外部保護元件的飛輪（再生）二極管，這樣有助于開發(fā)更緊湊的ECU并降低系統(tǒng)的總成本。