三菱电机续写功率器件创新

2017年07月05日08:22:01 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

三菱电机在上海世博展览馆举行的PCIM亚洲2017展会中隆重登场，所展出的十余款新型功率器件大受观众欢迎，不断吸引观众前来参观了解三菱电机较新的技术、产品和优势，其中较为引人关注的是多款碳化硅功率器件。

三菱电机以“创新功率器件构建可持续未来”为主题，今年展出的功率器件应用范围跨越五大领域，包括：变频家电、铁道牵引及电力传输、电动汽车、工业应用和新能源发电，致力为客户提供高性能及低损耗的产品，其中第7代IGBT模块更首次作全电压、全封装及全系列展出。

碳化硅技术仍在发展

三菱电机半导体首席技术官Gourab Majumdar博士在接受采访时表示，该公司一直致力于研发碳化硅产品，1994年开始已经启动碳化硅的功率器件的研究，至今已发展到第三代产品，并已有一些量产，部分产品应用在日本新干线和700系列车上。三菱电机在牵引变流器、工业自动化、变频空调器里面都已采用混合碳化硅功率模块，并实现了商业化。

他强调，碳化硅功率模块性能极佳，是未来五到十年的主流。随着时间的推移，碳化硅正在为市场接受，目前主要由于性价比问题，采用量还比较小。未来，三菱电机将通过一些特殊领域的大规模使用以点带面，推动市场价格的逐步下降。他表示，三菱电机将继续秉持可持续发展信念，不断研发高性能及高可靠性的前沿功率器件，满足电力电子市场的不同应用。

变频家电市场适合碳化硅

在变频家电应用方面，三菱电机展出三款碳化硅功率器件，分别是第一次亮相的全碳化硅DIPIPM^TM和碳化硅SBD，另外还有混合/全碳化硅DIPPFC^TM。

全碳化硅DIPIPM^TM特别适合变频家电，它采用碳化硅MOSFET损耗更低，效率更高；其碳化硅MOSFET自身体二极管作为FWDi，降低反向恢复电流和噪声。它与超小型的DIPIPM^TM封装相同，可使用相同的电路板，额定电流覆盖15A、25A/600V，集成短路保护和欠压保护，同时有温度模拟量输出。

家电用全碳化硅器件

碳化硅SBD则可以应用在PFC及光伏发电上。它的损耗比硅器件减少20%，更高I2t，对抗浪涌电流有更强的能力；更强的高频开关特性，可以使周边器件小型化（电抗器），额定电流覆盖20A/600V。

针对家用空调设计的混合/全碳化硅DIPPFC^TM，它使用碳化硅SBD有良好的反向恢复特性，辐射噪声小；采用碳化硅 MOSFET损耗更低，效率更高（全碳化硅DIPPFC^TM）。它与超小型DIPIPM^TM封装相同，额定电流覆盖20Arms/276Vrms，集成短路保护和欠压保护，有故障信号输出。

三菱电机也继续展出以SLIMDIP模块为基础的SLIMDIP-L和SLIMDIP-S两款产品，SLIMDIP-L用于变频洗衣机和变频空调，而SLIMDIP-S用于变频冰箱和变频风机控制。

两款SLIMDIP均采用RC-IGBT芯片，实现更高的集成度；封装面积比超小型DIPIPM^TM缩小达30%；内置自举二极管和限流电阻；较大运行壳温提升至115℃；并集成短路保护和欠压保护，同时提供温度模拟量输出；优化引脚布局，简化电路板布线设计。

SLIMDIP模块

此外，整流逆变制动一体化模块DIPIPM+，也适用于变频家电、通用变频器、伺服驱动器和商用空调压缩机驱动。它完整地集成整流桥、逆变桥、制动单元以及相应的驱动保护电路，采用第7代CSTBT^TM硅片；内置短路保护、欠压保护功能以及温度模拟量输出功能；另内置自举二极管（BSD）及自举限流电阻；提供额定电流覆盖50A/600V和5~35A/1200V。采用该款模块设计通用变频器，可以较大程度地简化电路板布线设计，缩小基板面积，是小功率变频器低成本化的较佳解决方案。

整流逆变制动一体化模块DIPIPM+

三菱电机的变频家电用碳化硅功率器件已经十分成熟，今年展出三款产品，提供低损耗、高效率及小体积的模块。

全碳化硅 MOSFET模块

另外，三菱电机还展示了针对高频应用和医疗设备的混合碳化硅高频IGBT模块。

混合碳化硅高频IGBT模块

更高电压产品满足铁道牵引及电力传输市场

在PCIM 亚洲展2017上，三菱电机为铁道牵引和电力传输，带来三款功率模块，分别为新推出的3.3kV及6.5kV HVIPM、X系列的单管及双管HVIGBT模块，适合牵引变流器及直流输电应用。

首次亮相展会的3.3kV及6.5kV HVIPM，可应用于铁道牵引、电力传输和高可靠性变流器等。它集成门极驱动和保护电路，实现短路保护（片上），过温保护（片上）及欠压保护；低饱和压降低损耗，高可靠性。三菱电机以较严格的质量控制，静态和动态性能测试，100%提供检测报告，额定电流覆盖1500A/3.3kV及750A/6.5kV。

3.3kV及6.5kV HVIPM

至于X系列双管HVIGBT模块，采用CSTBT^TM 结构的第7代IGBT和RFC二极管，降低功率损耗；运用可降低内部电感的封装技术，优化产品性能；使用两种封装（LV100/HV100），实现两种绝缘耐压（6kV/10kV），但两者具有相同的外形尺寸。LV100封装包括900A/1.7kV和450A/3.3kV；HV100封装包括450A/3.3kV、330A/4.5kV和225A/6.5kV；可提高系统结构设计的灵活性，方便实现逆变器扩容。

X系列单管HVIGBT模块，采用第7代IGBT和RFC二极管硅片技术，实现更低饱和压降和开关损耗；使用LNFLR技术实现低热阻；允许较高运行结温150℃；安全工作区（SOA）裕度大，续流恢复能力强；封装兼容传统的H系列和R系列HVIGBT；标准产品包括1800A/3.3kV、1350A/4.5kV和900A/6.5kV；此外，还有业界规格较大，针对电力传输应用而开发的6500V/1000A单管HVIGBT。

适合工业市场的全线产品

针对工业应用市场，第7代IGBT模块首次作全电压、全封装及全系列展出，另外还有第7代智能功率模块（IPM）。

第7代IGBT模块，可以应用在通用变频器、伺服驱动器、不间断电源及新能源发电。它采用了第7代IGBT硅片和RFC二极管硅片，降低损耗；具有650V、1200V和1700V三种电压等级；涵盖模块电流35A至1000A；兼容现有市场主流产品封装；提高产品热循环寿命和功率循环寿命；采用预涂热界面材料（PC-TIM），与传统硅脂相比，模块与散热器的接触热阻降低50%；NX封装具有焊接方式和压接方式两种控制端子可供选择。

采用预涂热界面材料和压接端子的第7代IGBT模块

第7代智能功率模块（IPM），针对高端变频器、伺服电机驱动器的应用而设计。它采用了第7代IGBT和FWDi芯片，实现更低损耗；使用更适合伺服驱动器的窄长形封装；控制端子与现行L1系列兼容，适用同样的接口电路；针对不同的保护动作，输出不同的故障识别信号；额定电流覆盖25A~200A/1200V及50A~450A/650V。

第7代智能功率模块（IPM）

新能源发电应用的多种选择

针对大功率光伏逆变器及大功率不间断电源，三菱电机推出大功率三电平逆变器用单管IGBT模块。它可以根据不同需要组建I型或者T型3电平拓扑；具备低杂散电感（1单元模块8nH，两单元模块12nH）；高绝缘耐压达4000Vrms/1分钟；较大结温可达175℃；较大电流等级达到1400A/1200V和1000A/1700V。

大功率三电平逆变器用单管IGBT模块

电动汽车市场推陈出新

J1系列汽车用IGBT模块是专为电动汽车驱动器，及高可靠性EV/HEV逆变器设计，采用低损耗CSTBT^TM硅片技术，及基于硅片的温度和电流检测技术。其六合一汽车用IGBT模块，紧凑封装配合Pin-fin底板直接冷却；高可靠性的DLB（直接主端子绑定）技术，符合RoHS标准。

J1系列提供A、B两种封装。A型封装有300A/650V、600A/650V和700A/650V；B型封装有1000A/650V和600A/1200V，这两种封装可以满足从小型电动汽车到大型电动公交车的应用要求。

针对J1系列新型汽车模块，三菱电机将提供包括驱动电路、冷却水套及薄膜电容的整体解决方案技术支持，以方便客户快速应用该模块实现汽车用逆变器的设计。

三菱电机续写功率器件创新

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