インフィニオンのPower PROFET™ファミリー、大電流リレーとヒューズを置き換えることによって次世代の電力分配アーキテクチャを可能に

2016年11月3日、ミュンヘン（ドイツ）

独インフィニオンテクノロジーズは、今後の自動車が、分散化され、インテリジェントかつコスト効率に優れた電力分配網アーキテクチャに移行することを支援しています。インフィニオンはこのたび、新しい超低オン抵抗のスマートなハイサイドスイッチのファミリーである Power PROFET™を発表しました。このファミリーに含まれる保護付きスイッチは、業界で最も低いオン抵抗と最も高いエネルギー容量を備えています。これにより40A DCまでの範囲において、リレーボックスやジャンクションボックスのリレーとヒューズを置き換えることが可能になりました。

今日、自動車の電力網構成は、リレーとヒューズが本質的に持つ限界により大きく制約されています。これらのコンポーネントは大きすぎ、交換が必要になることが多く、また機能の一部にも制約があります。たとえばスイッチングサイクルは約20万回に過ぎません。Power PROFET™は100万を超えるスイッチングサイクルを持ち、これらの問題に対処すると共にさまざまな利点をもたらします。また、これらは単独のデバイスによってリレー、ヒューズ、リレードライバー、ケーブル、コネクターなど既存システムのコンポーネントの多くを置き換えることができます。これによって自動車内の新たな設置位置の自由度が増し、次世代の分散型の電力分配網（パワーネットアーキテクチャー）が実現します。

インフィニオンのBody Power Automotive担当バイスプレジデント兼ゼネラルマネージャー、アンドレアス ドール（Andreas Doll）は次のように述べています。「インフィニオンの新しいPower PROFETが持つ高い信頼性、小型の形状、および診断機能は、よりスマートな次世代の電力分配アーキテクチャに大きく貢献します。この超低オン抵抗Power PROFETファミリーのリリースにより、お客様に提供するハイサイドスイッチの幅広いポートフォリオがさらに拡大しました。」

このPower PROFETスイッチは最小1.0mΩのオン抵抗を持ち、また大電流アプリケーションの駆動に特に合わせて設計されています。また電子制御装置（ECU）、補助電源出力、PTCヒーターまたはリアウィンドウ用ヒーター用の電源出力に対応しています。これらのスイッチはまた、「スタートストップ」システムの始動リレーや、電気式ブレーキの真空ポンプなど、スイッチングサイクルが高く大きなエネルギーを必要とする用途にも適しています。さらにPower PROFETスイッチは車両システムの信頼性を高めます。これらのスイッチにはたとえば短絡保護や過温度保護など、保護と診断のための機能が組み込まれています。

Power PROFETでは電力損失が最大7倍削減されるためエネルギー効率が高まります。30A DCが通過する際の損失は2W未満です。また内蔵の電流検出およびパルス幅変調機能（PWM）を通じてパワーマネジメントにさらに対応します。Power PROFET™スイッチはさらにシングルパルスでは3,000mJまで、繰り返しパルスでは550mJまでの定格対応電力を備えています。これにより大半の用途ではフリーホイール経路が不要となり、システムコストが削減されます。

これらのスイッチは短絡サイクルが100万回を超える卓越した保護性能を持ち、AEC-Q100に基づくGrade Aを達成しています。単回のみの過電流イベントの際には、ソフトウェアのリセットにより再起動を行うことができます。パーツ交換の必要もなくなりました。システムレベルではPower PROFETスイッチがさらに最適化されたシステムサイズを可能にします。また多くのワイヤをより短くし、あるいは完全になくすことによってワイヤハーネスのアーキテクチャを大きく簡素化します。自動車産業からは、ワイヤハーネスを含めた電力分配システムについて、1桁ユーロ台のコスト節約が期待されています。このコスト節約はPower PROFETの効果的な実装と、車両生産工程の簡素化によるものです。

提供予定

現在のPower PROFETファミリーは20Aから40A DCまでの電流を制御する、ピン互換性を備えた複数のスイッチから構成されています。これらのスイッチの機能セットはいずれも同じです。相違点はオン抵抗RDS(ON)のみで、デバイスごとに1.0mΩ、1.5mΩ、2.0mΩ、または2.5mΩが用意されています。このファミリーのうち最も低オームのデバイスである、1.0mΩのBTS50010-TADと1.5mΩのBTS50015-1TADはすでに量産に入っています。その他のPower PROFETスイッチについては2017年早期に量産開始を予定しています。

インフィニオンは設計支援のためPower PROFET評価基板を提供しています。評価用ソフトウェア、使用マニュアル、アプリケーションノート、およびその他の情報は www.infineon.com/profetをご覧ください。