ROHM新研發最大額定功率10W低阻值電阻「GMR320」
擴充大功率分流電阻產品線 助力大功率應用小型化

2021年4月21日

GMR320

半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)針對車電、工控裝置及生活家電等大功率應用,研發出大功率低阻值分流電阻「GMR系列」中,額定功率高達10W的電阻「GMR320」。

近年來,在車電領域和工控裝置領域中,應用的大功率趨勢不斷加速,市場也開始要求產品可更進一步節能。因此,用來檢測電流的分流電阻也出現了大功率的需求,並且需具備在節能驅動應用時所需的高精度電流檢測功能。ROHM所推出的GMR和PSR系列分流電阻產品,即使在大功率條件下使用,也可以高精度地檢測電流,非常適用於車電、工控裝置及消費電子等大功率應用。

新研發的「GMR320」擁有10W額定功率5mΩ~100mΩ產品線,非常適用於車電引擎ECU和頭燈、工控裝置和生活家電的電源和馬達等應用。透過ROHM獨家材料和結構,表面溫度比起市場上其他產品降低了23%,不僅在額定功率10W等級產品中屬於超小型尺寸,在承受過電流負載時亦表現了出色耐用性。此外該產品的電阻體金屬採用高性能合金材料,即使在低阻值範圍也具有出色的電阻溫度係數(TCR※1),亦能進行高精度且高可靠性的電流檢測。

同時,獲得市場高度評價的大功率分流電阻「PSR系列」,也透過引腳溫度降額,將額定功率的保證值擴大至最高15W,還一併改善了電阻溫度係數的規格值。「PSR系列」擁有從0.1mΩ~3.0mΩ的超低阻值產品線,與「GMR系列」同為小型封裝,皆支援大功率和高精度檢測,有助車電和工控裝置進一步小型化。

新產品「GMR320」已於2021年2月開始量產(300日元/個,不含稅)。前段製程和後段製程的製造據點均為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰國)。

此外預計從2021年10月起,ROHM官網將開始提供包括新產品在內的分流電阻熱模擬模型。即使在熱設計較為複雜的大功率應用中,也可以在實際產品設計之前透過模擬進行確認,有助減少設計工時。

<新產品特點>

ROHM新研發出大功率、低阻值的分流電阻「GMR320」,並透過擴展大功率、超低阻值分流電阻「PSR系列」的額定功率保證值,使產品系列涵蓋了最高達15W的大功率範圍。不僅如此,這二個系列均符合被動元件車電產品可靠性標準AEC-Q200※2,並且皆支援最高170℃工作溫度下使用,因此即使在引擎周圍等溫度條件嚴苛的車電應用中,也具有非常高的可靠性。
(產品系列詳見後述)

●「GMR320」特點

1.採用散熱性能出色的結構,表面溫度比市場競品降低23%

在大功率條件下使用分流電阻時,如何抑制產品表面溫度是一個尚待解決的課題。而新產品藉由材料改善,並採用ROHM獨家結構,大幅提高了散熱性能,成功抑制了表面溫度升高。例如,當在7W條件下使用5mΩ產品時,市場競品的表面溫度高達154.3℃,而ROHM新產品的表面溫度僅有117.8℃,減少了達23%。
由於其出色的散熱性能,不僅實現了10W級產品中超小型7.1mm×4.2mm尺寸,而且在過電流負載時電阻值也不會發生變化,可以保持穩定運作。

2.在低阻值範圍也具有出色的電阻溫度係數

一般來說電阻值越低,電阻溫度係數(TCR)會越高,而新產品由於電阻體金屬採用高性能合金材料,因此即使在低阻值範圍也能夠保有±25ppm/℃以下的出色電阻溫度係數(TCR),由熱引起的阻值變化更可減少到市場競品的一半左右,因此能夠進行高精度的電流檢測,提高應用可靠性。

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●「PSR系列」特點

PSR系列是在超低阻值範圍也具有出色電阻溫度係數(TCR)的分流電阻,在以車電和工控裝置為主的嚴苛使用環境中受到廣泛好評。過去ROHM的分流電阻是透過環境溫度降額來保證額定功率,本次則是新採用了引腳溫度降額方式來保證額定功率。已在大功率分流電阻中廣受好評的PSR系列,此次又大幅提高了額定功率保證值。例如過去額定功率保證值為5W的「PSR500系列」,由於保證值已提高到15W,因此將可以支援更廣泛的應用。

<有助大幅減少應用設計工時的模擬工具>

預計從2021年10月起,ROHM官網將開始提供包括新產品在內的分流電阻熱模擬模型。該模型將可以預先模擬應用設計時的重大課題-熱設計,有助減少設計工時。
另外ROHM將 IC和離散式元件做結合運用,提供有助提高電路效率和實現小型化的電流檢測解決方案。例如,在使用馬達的電路中,需要用來控制和保護電路的電流檢測電路,ROHM將業界超低雜訊的運算放大器和分流電阻相結合,便能達成高精度的電流檢測。

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<超大功率、低阻值分流電阻GMR系列產品>

產品型號 尺寸
mm
(inch)
額定功率 阻值公差 電阻溫度係數
(ppm/℃)
電阻值範圍(mΩ) 環境溫度
(℃)
周圍溫度降額
(周圍溫度)
〔額定UP後〕
端子溫度降額
(端子溫度)


GMR50

5025
(2010)
2W(70℃) 4W(90℃),
3W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5 -65~
+170
±25 10~220
(E24系列)


GMR100

6432
(2512)
3W(70℃) 7W(70℃),
5W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5
±20 10~220
(E24系列)


GMR320

7142
(2817)
5W(70℃) 10W(70℃),
7W(110℃)
F
(±1%)
0~+25 5
±25 10~100
(E24系列)

<大功率、超低阻值分流電阻PSR系列產品>

產品型號 尺寸
mm
(inch)
額定功率 阻值公差 電阻溫度係數
(ppm/℃)
電阻值
(mΩ)
環境溫度
(℃)
周圍溫度降額
(周圍溫度)
〔額定UP後〕
端子溫度降額
(端子溫度)


PSR100

6432
(2512)
3W(70℃) 8W(75℃),
4W(140℃)
F
(±1%)
0~+150 0.3 -65~
+175
0~+100 0.5
1.0
6W(75℃),4W(140℃) 0~+50 2.0
4W(75℃),3W(140℃) 0~+50 3.0


PSR400

10×5.2
(3921)
4W(70℃) 12W(75℃),5W(130℃) F
(±1%)
125±50 0.2
10W(75℃),
5W(130℃)
0~+100 0.3
0.5
8W(75℃),5W(130℃) 0~+75 1.0
6W(75℃),4W(115℃) 0~+75 2.0
5W(70℃),3W(115℃) 0~+75 3.0


PSR500

15×7.75
(5931)
5W(70℃) 15W(75℃),
10W(120℃)
F
(±1%)
200±50 0.1
0~+150 0.2
10W(75℃),
7W(120℃)
0~+150 0.3
0.4
0.5
10W(75℃),6W(120℃) 0~+75 1.0
7W(70℃),4W(115℃) 0~+75 2.0

<應用範例>

PSR系列和GMR系列均可廣泛使用於大電流檢測應用

GMR系列

  • 車電(引擎ECU、頭燈)
  • 工控裝置(FA裝置、馬達週邊電路、各種電源)
  • 生活家電(空調、洗衣機、冰箱、吸塵器)等

PSR系列

  • 車電(EPS、電動壓縮機、DC/DC轉換器)
  • 工控裝置(功率穩壓器、電動工具)
  • 鋰離子電池等

<名詞解釋>

※1) TCR(Temperature Coefficient of Resistance的縮寫)
係指「電阻溫度係數」。該值越低,相對環境溫度變化的電阻值變化越小,可抑制裝置運行過程中的波動。
※2) 車電產品可靠性標準AEC-Q200
AEC是Automotive Electronics Council的縮寫,是大型汽車製造商和美國大型電子元件製造商所聯手制定的車電產品可靠性標準。其中Q200是專門針對被動元件(如電阻、電容和電感等)制定的標準。
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