～パワーエレクトロニクスの世界～

SANKENWORLD

サンケン電気株式会社http://www.sanken-ele.co.jp

サンケン電気は、パワー半導体を中心としたパワーエレクトロ

ニクスの専門メーカーです。パワーエレクトロニクスとは、電

力の変換や制御により、効率的・高精度に電子機器を駆動した

り、コントロールする電力（パワー）と電子（エレクトロニクス）

の分野が重なった技術と製品をいい、家電やAV機器、さらに

は電子化の進む自動車まで、さまざまな分野で活躍しており、

そのキーデバイスとなるのがパワー半導体です。

自動車

オフィス（OA機器）

電波塔・橋

家庭（家電・AV機器）

高機能化するプリンタ、ＦＡＸなどのOA機器やビジネスに欠かせない携帯電話などに、モータ駆動用IC、センサなどをはじめとする各種デバイスやユニット電源が多数採用されています。

電子化の進む自動車では、心臓部となるエンジンなどのパワートレイン制御をはじめABSやHIDなどの走行・安全制御ほか、自動車1台に100個以上の半導体デバイスが採用されカーエレクトロニクスの進化を支えています。

エアコン、洗濯機、冷蔵庫などの家電製品や太陽光発電における各種デバイスに加え、大型・薄型化の進む液晶ＴＶのバックライトや駆動用電源まで、広範な家電・ＡＶ機器に各種デバイスやユニット電源が活躍しています。

高架橋や煙突、高層ビルなどの法律により義務付けられた高層建造物に設置され、ストロボのような閃光を休むことなく発光し、航空機の安全航行を確保します。

詳しくは5～6ページ

詳しくは7～8ページ

詳しくは9～10ページ

発電所

変電所

デバイスやユニット電源

デバイス

デバイスやユニット電源

高光度航空障害灯

発電所からの電気は、そのままでは使えません。発電所で作られる数十万Vの電気は、変電所を経て交流の100Vや200Vとなって家庭やオフィス、工場などへ届け

られますが、家電製品やOA機器は、これらの電気そのままでは動作できません。たとえば、パソコンの中にはマイコン

を初め各種の電子部品があり、これらは3Vや5Vなど直流の電気で動作するため、電圧を変換する必要があります。

また電子化の進む自動車やビルの空調設備、通信基地局など、様 な々機器やシステムの電力制御に、パワー半導体

をはじめとするサンケンのパワーエレクトロニクス製品が使われています。

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私たちの暮らしとパワーエレクトロニクス

道路灯・街路灯・室内灯

データセンタ

通信基地局

工場、物流倉庫

ファンやポンプ、搬送装置などを駆動させるための動力用モータ（三相誘導電動機）に対し、電圧・周波数をコントロールすることによって、ギヤなどの機械を使わず、直接、自由に回転速度を制御することができます。

携帯電話基地局や移動体通信などの各種通信機器やデジタル放送の放送機器を作動させるための電源装置。高品質・高精度の安定した直流電源を供給します。

コンピュータや各種生産設備などに対し、常に安定した交流電力を供給し、停電や電圧変動などの電源トラブルから機器やコンピュータ、ネットワークシステムの安定稼働をバックアップします。

次世代の照明として注目されているLED照明の核となるLEDをはじめ、これを駆動するドライバICや電源、照明灯具まで、ライティングシステム全体をサポートするトータルソリューションを提供しています。

詳しくは7～8ページ

詳しくは9～10ページ

モータ制御用インバータ

直流電源装置

UPS（無停電電源装置）

LEDやユニット電源、照明灯具

■ダイオード　 ■トランジスタ　 ■IC　 ■電流センサ■IPM（インテリジェントパワーモジュール）　■LED（発光ダイオード） など

半導体

主なサンケン電気の製品

半導体とユニットを組み合わせた特定用途の装置

半導体を組み合わせたユニットと関連製品

■スイッチング電源ユニット　 ■ACアダプタ（充電器）■FPD（フラットパネルディスプレイ）の電源　■インバータ電源（エアコン用ほか） など

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■モータ制御用インバータ■UPS（無停電電源装置）

■直流電源装置■高光度航空障害灯　 ■LED照明灯具 など

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Power Management Solution

❶ ❷

水道の弁のような働き

整流作用

ダイオード

流れない電池

ダイオード電球が点く

流れる電池

流れる 流れない

整流

時間電圧

交流 直流 直流 直流

さらにきれいな直流にしますレギュレーション（平滑化：レギュレータIC）

電気は水と同じで、位置の高いほう（＋）から低いほう（－）へ流れる性質があります。たとえば、右図のように電線を2本用意し、途中に「ダイオード」と「電球」を入れ、電池につなぎます。❶の場合は電気が流れ、電球が点きますが、❷は電気が流れません。これは、「ダイオード」が水道の「弁」のような働きをし、電気を一方向にしか流さないように制御する（一方通行にする）半導体だからです。

実際の役目は、交流を直流にする「整流」という作用をします。これを目的としたダイオードを「整流ダイオード」（整流素子）といいます。家庭にくる電気は交流です。しかし電子機器の回路（LSI）を動作させるには直流の電気が必要で、この変換をしているのが「整流ダイオード」です。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ダイオードDiode

一方通行（整流）、しかし用途は広い

パワー半導体は、モータや照明などの制御や電力の変換を行う半導体です。扱う電圧や電流が大きいことが特徴です。

パソコン

自動車 エアコンテレビ

交流100V

（例）

1.5V

5V

3V

各種LSI

メモリ

マイコン

0

0

0

電圧

電圧

電圧

電圧 0

交流

交流

交流

交流

直流

直流直流

直流

パワー半導体（LSIを動かす半導体）

交流→直流

電圧変換整流

■パワー半導体の仕事 パワー半導体は私たちのまわりのいろいろな製品に使われています

さらにきれいな（ノイズのない、精度の高い、ムダのない）

電気に変える

を行う

電力の制 御 供 給や

パワー半導体 マイコン・メモリ

を行う演 算 記 憶や

半導体といえば、マイコン（CPU）やメモリなどのLSIがよく知られていますが、これらは「演算」や「記憶」などの働きをする半導体です。これに対しパワー半導体は、交流を直流にする、電圧を5Vや3Vに降圧するなどし、モータを駆動したり、バッテリ充電したり、あるいはマイコンやLSIを動作させるなど、電源（電力）の制御や供給を行う半導体をいいます。

整　流

周波数変換

インバータ

レギュレータ（昇圧・降圧）

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パワーエレクトロニクスのキーデバイス ”パワー半導体” とは

＜例＞❶に3mA（0.003A）の電流を流す（スイッチをONする）と、❷に3Aの電流が流れるようになり、1000倍の「増幅」を行ったことになります。また、❶の電流を切る（スイッチをOFFする）と、❷の電流も流れなくなり機器は動作を停止します。

コレクタ（C）

エミッタ（E）

ベース（B）

大きな電流

小さな電流

❶

❷

OFF

ON

大きな水の流れ

少しの水

この中にダイオードやトランジスタが何千個、何万個と入っています。

多数のデバイスを1チップ上に高集積化ボード（機器の基板）

10mm

17mm

IC

IC（集積回路）は、ダイオードやトランジスタを、１つのシリコンチップの上にたくさん集積したものです。この数の多いものをLSI（大規模集積回路）といいます。「整流」や「増幅」、「記憶」、「四則演算」などのいろいろな仕事をします。

トランジスタは電子回路の基本となる素子で、「増幅」と「スイッチ」という作用があります。「増幅」は、小さな電気を大きな電気に変えることです。たとえばイヤホンの小さな音をスピーカーで聞けるような大きな音にするのが増幅です。「スイッチ」は、小さな電気で大きな電流や電圧をON／OFFすることで、ディスプレイを表示する、モータを駆動する、などの働きをします。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・IC（集積回路）Integrated Circuit

いろいろな働きを1個で行う

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・トランジスタTransistor

3本足の力持ち（増幅、スイッチ）

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Power Management Solution

●ポジション検出用ホールICカム・クランク

●電流センサ

●電流センサ

●電流センサ

＊

＊

＊

モータ

DC-DCコンバータ

エアコン（コンプレッサ）

●モータドライバIC●ポジション検出用ホールIC

スロットルシステム

●LED各種表示

●位置・方向検出用ホールICパワーウインド、サンルーフ

●アンプ出力用トランジスタ●D/Dコン用MOS FET

ステレオ

●ステッピングモータドライバICAFS

●ABS用ドライバICABS

●ツェナーダイオードエアコン

●ポジション検出用ホールIC

・・・EVで新たに需要が増加する部分

シートベルト●ホールIC電子パーキングブレーキ

●モータ駆動用MOS FET電動パワーステアリング

●高圧ドライバIC●点灯用サイリスタ

HIDランプ

●AT用ドライバIC●ホールIC

AT

＊

●点火用高圧ダイオード●イグナイタIC

点火システム

●インジェクタ用ドライバIC●トランジスタアレイ

燃料噴射装置

●整流ダイオード●レギュレータIC

オルタネータ

自動車

オルタネータ

バッテリ三相交流

・・・他

整流する

整流ダイオード レギュレータIC

・オルタネータの出力電圧を一定にする・バッテリの電圧と比較しながら充電する

オルタネータとは、バッテリや各種電装品に電気を供給する発電機です。エンジンの回転で電気を発電しますが、三相交流のためそのままでは使えません。ダイオードで直流に整流し、レギュレータで電圧を調整します。

エンジン点火カーステレオECU

直流 直流

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サンケン電気の製品はこんなところで使われています

HIDランプ

AT

電動パワーステアリング（EPS）

制御IC MOSFET

制御ICでMOSFETをON/OFFコントロールして直流を三相交流に変換

電動パワーステアリングとはモータを利用して運転者の操舵を補助するもので、モータには、三相ブラシレスモータなどが使用されており、その駆動のために制御ICとMOSFETの組み合わせで、バッテリの直流を三相交流に変換します。

ホールICは磁気によってオン･オフするスイッチの一つで、この特性を応用し、回転するギアの歯の数を検出し、ATのシフトの位置を検出するなど、多岐にわたり使用されています。

HIDランプは放電により発光するため、高電圧を印加する必要があり、点灯も交流（矩形波）で行います。バッテリの電圧をDC/DCコンバータで昇圧し、ドライバICで交流（矩形波）に変換します。

ドライバIC

ランプの点灯に必要な交流に変換

ON/OFFを信号としてCPUへ出力 回転数を検出し

「速度」や「距離」などを表示

直流（高電圧） 交流（矩形波）

直流

■ギアの例

回転ホールIC

三相交流

ホールIC

近付くとON

回転

ホールIC

離れるとOFF

回転

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Power Management Solution

●モータドライバIC●トライアック●トランジスタ&MOSアレイ●電源用半導体

●LED●電源用ダイオード●モータドライバIC

●モータドライバIC●トランジスタ&MOSアレイ●電源用半導体

フラットベッドスキャナ

FAX

（電源整流用ダイオード、スイッチング電源用IC）

（電源整流用ダイオード、スイッチング電源用IC、レギュレータIC）

●ランプ駆動用IC

●LED●ACアダプタ

ノートパソコン

●レギュレータIC多機能電話

●モータドライバIC●ドッド印字ヘッド駆動用トランジスタアレイ●電源用半導体

プリンタ

（電源整流用ダイオード、スイッチング電源用IC、レギュレータIC）

PPC

プロジェクタ

UPS（無停電電源装置）

●サーバ用電源サーバ（データセンタ）

マイコン

オフィス

PPC

PPCでは、紙送りや原稿読み取りスキャナなどにモータ（主にステッピングモータ）を使用します。このモータを正確かつ滑らかに回転制御し電力供給するのがモータドライバICです。

マイコンから、回転量、回転方向などの信号を受け、モータへ必要な電力供給を行って回転・制御する。

モータドライバIC モータ

直流 交流

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サンケン電気の製品はこんなところで使われています

サーバ（データセンタ）

データセンタなどで使用されるサーバと呼ばれるコンピュータは高集積化・高機能化が進んでおり、省エネ・省資源化のために、より一層、小型でかつ高効率な電源が求められています。

プロジェクタ

プロジェクタには明るさや色再現性の点からHIDランプ（放電管）が使用されています。このランプの放電には高電圧を印加する必要が有り、点灯も交流（矩形波）で行います。この交流を作り出すのがHIDランプ駆動用ICです。

UPS（無停電電源装置）

UPS（Uninterruptible Power System）は、停電や電圧変動など、さまざまな電源トラブルが発生した際、UPS内部の蓄電池（バッテリ）に蓄えられた電気によりコンピュータにつねに安定した電力を供給する装置です。

ドライバIC

ランプの点灯に必要な交流に変換

サーバ用電源

高効率変換なので省資源

コンピュータ等

サーバ

整流器交流→直流

インバータ直流→交流

バッテリ

バイパス回路定電圧・定周波・無瞬断

通常時停電時

停 電

瞬時電圧低下

電圧変動

UPS

サンケン電気では、独自の制御回路を採用することで変換効率の向上を図り、出力600Wクラスで変換効率94％を実現しました。＊

交流

直流（高電圧） 交流（矩形波）

直流（12V）

電 源

電 源

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Power Management Solution

●バッテリ逆接続防止用ダイオードデジタルビデオカメラ

●赤外LEDリモコン

●小型スイッチング電源用IC●高速整流用ダイオード●電源整流用ダイオード

DVD

●電源用IC●高速整流用ダイオード

CDプレーヤー

●出力用トランジスタ●電源用IC●電源整流用ダイオード

オーディオアンプ

●小型スイッチング電源用IC●2次側レギュレータIC●高速整流用ダイオード

デジタル放送STB

●電源用IC●レギュレータIC●高速整流用ダイオード

ゲーム

●インバータ制御用IC●電源用IC●高速整流用ダイオード●レギュレータIC

冷蔵庫

●コンプレッサインバータ制御用IC●室内機スイッチング電源用IC●高速整流用ダイオード

エアコン ●LED●ドライバIC●PFC用高速整流用ダイオード●電源整流用ダイオード

LED照明

●LED●電源●電源用IC●レギュレータIC●高速整流用ダイオード

液晶テレビ

●LED●ACアダプタ

ノートパソコン

インバータIC

リビング

エアコン

エアコンでは設定温度と室温の差に合わせ、インバータによりコンプレッサやファンモータの回転を絶えず変化させ、最適化を図っています。インバータ制御は三相交流で行うため、コンセントの単相交流100Vを三相交流に変換し、回転を制御するのがインバータICです。

室外機

エアコン直流

直流を三相交流に変換

三相交流

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サンケン電気の製品はこんなところで使われています

LED照明

液晶テレビ

主電源から液晶パネル用デバイスまで、高信頼の自社製デバイスによる電源のトータルシステムで、より薄型化・大型化・高機能化する液晶TVに対応しています。

次世代の照明として注目されているLED照明向けに、LEDはもとより、これを駆動するドライバICや電源、さらには照明灯具まで、ライティングシステム全体をサポートするトータルソリューションをラインアップしています。

ノートパソコン（ACアダプタ）

商用電源から受電した交流電力＊を、パソコンやCPUを動作させるとともにバッテリを充電するための直流電力に変換して供給しています。　

アダプタには、待機電力を削減する電源用制御ICを使用しています。

電 源

パソコンACアダプタ

LED照明LED照明専用電源

電 源

交流を直流に変換

交流 直流

交流 直流

電 源液晶パネル

電 源 交流

マイコン

マイコン

・・・他

直流

直流

＊ワールドワイドのため100～240V対応です。

＊SankenNEOVIEWは、サンケン電気（株）のLED照明灯具の商標です（商標登録出願中）。

PFC D/Dコンバータ

LED駆動用IC LED

待機電源

主電源（60～200W）

・STR2A100・STR-A6000

・SSC2000・SSC2100・FMXA-1106S

・FMEN-220A・SSC9500・STR-Y6700

・NR880K・NR110K

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Power Management Solution

http:/ /www.sanken-ele.co.jp〒352-8666 埼玉県新座市北野三丁目6番3号 TEL（048）487-6121

Z3-P00JB0-1103100SI

本書に記載されている製品（または技術）を国際的な平和及び安全の維持の妨げとなる使用目的を有する者に再提供したり、また、そのような目的に自ら使用したり第三者に使用させたりしないようにお願い致します。尚、輸出等される場合は外為法のさだめるところに従い必要な手続きをおとりください。

サンケン電気株式会社●このパンフレットは平成23年3月現在のものです。●記載内容は製品改良のためお断りなしに変更することがございますのでご了承ください。●掲載商品の色合い等は、印刷の都合上、実際の商品と異なる場合がございますのでご承知おきください。

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半導体は、チップなどのデバイスの保護や電気的特性の維持、放熱対策などの目的で、用途や実装方法によりさまざまな形のパッケージに樹脂封入されています。パッケージには、小型・薄型・低価格化はもちろんのこと、入出力の多ピン化、さらなる高密度実装化など、用途に合わせた多様化が求められます。

SMA6863M（エアコン・給湯器ファン用高圧3相ブラシレスモータ駆動用IC）SLA7070MPR（LBP・PPC等用2相ステッピングモータ駆動用IC）SCM1222M（エアコン、冷蔵庫コンプレッサ用高圧3相ブラシレスモータ駆動用IC）SI-7510（汎用5相ステッピングモータ駆動用IC）SJPZ-N33（パワーツェナーダイオード）A4984SES（2相ステッピングモータ駆動用IC：アレグロ社製）A1221ELH（シートポジション、AT、パワーウインド等用ホールIC：アレグロ社製）LC5205S（LED駆動用IC）STR2A153（スタンバイ電源用AC/DCコンバータIC）

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SX68003M（ファン用高圧3相ブラシレスモータ駆動用IC）ACS758LCB-100B-PFF（自動車、FA・情報、家電等用電流センサ：アレグロ社製）SZ-10N27（パワーツェナーダイオード）SI-5201（半導体リレー）SPF5104（HIDランプ駆動用IC）STD03N（オーディオ用温度補償機能内蔵トランジスタ）ATS648LSG（ABS/AT等用ホールIC：アレグロ社製）SI-8010Y（DC/DCコンバータIC）

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主な半導体の形（パッケージ）とサンケン製品