旭化成エレクトロニクスと Silicon Austria Labs、
自動車用高電圧アプリケーションにおける eFuse の技術検証に成功
電気自動車用車載充電器・DC/DC コンバータ向けに小型・高速で信頼性の高い保護機能を提供

旭化成エレクトロニクス株式会社 (AKM) と、欧州のエレクトロニクスおよびソフトウェア・ベースのシステム研究センターである Silicon Austria Labs GmbH（以下SAL）は、炭化ケイ素（SiC）を用いたパワーデバイスを利用した高電圧アプリケーションにおける電子ヒューズ（eFuse）技術の共同技術検証に成功しました。得られた検証結果より、この eFuse 技術は自動車に搭載される充電器 (On Board Charger：OBC)などのシステムの安全性を大幅に向上させ、部品やメンテナンスコストを削減できる可能性があることが示されました。

電気自動車をはじめとした高電圧アプリケーションでは、高効率化を進めるため、これまでのシリコン（Si）材料のものから、SiC や窒化ガリウム（GaN）といった次世代の半導体材料を用いたパワーデバイスへの切り替えが進んでいます。これらの次世代パワーデバイスを使用するシステムでは、過電流が発生したときにデバイスを保護し、コストのかかるメンテナンスを回避するため、これまでよりも高速にシステムをシャットダウンさせる必要があります。これらの理由から、これまで過電流対策として使用されてきた機械式ヒューズよりも、高速応答性で優位な eFuse が求められています。

AKM は、SAL と共同で技術検証を行い、このたび、機械式ヒューズを用いた従来の保護システムの課題を解決する eFuse システムを開発しました。当社が本年 2 月に発表したコアレス電流センサー「CZ39 シリーズ」はその応答時間が 100ns と非常に短く、また高精度であることが特長で、本製品を eFuse に用いることで、過電流を即座に検出しシステムの高速なシャットダウンを実現します。

この eFuse ソリューションは、OBC など SiC や GaN ベースのパワーデバイスを搭載した次世代の高電圧 EV システムで求められる過電流および短絡保護機能を提供します。さらに、eFuse を電流センシングにも活用することで、システムに流れる電流も効率的に調整することができるため、システム全体の部品点数を削減することが可能です。