三菱电机携新产品亮相PCIM中国展
2009-04-24
作者:三菱电机机电(上海)有限公司
三菱电机一直致力推动环保,将携同第4代DIPIPM(双列直插式智能功率模块),在6月2日至4日于上海光大会展中心举行的PCIM中国展(展位号W2-P209)中亮相,向参观者推介越来越受市场欢迎的变频家电节能技术。
近年来,为了节能和获得更好的性能,变频电机驱动系统已得到广泛应用,其电流应用由大至几百安培,到小至几安培。三菱电机在1997年最早推出压注模双列直插式智能功率模块(DIPIPMTM),并在白色家电和工业电机变频驱动中得到广泛应用。
三菱电机机电(上海)有限公司半导体事业部长谷口丰聪先生说:“中国近年来一直提倡加强能源节约和生态环境保护以增加可持续发展,倡导采用变频驱动。三菱电机结合现代科技与多年累积的经验不断发展节能产业,这不仅仅是企业发展的机遇,更是一种社会责任。”
DIPIPM 是控制压缩机电流、空调变频器节能的关键元件。模块集成了功率器件及其驱动保护芯片,从而大大减少电力损耗达到节能效果。
第4代DIPIPM 有超小型、小型和大型三种大小的封装。第4代DIPIPM 的超小型3A/600V产品是世界上首次将RC-IGBT搭载于变频用途的IPM,其模块内部的硅片数量减少了一半,加之散热优化的封装结构使得DIPIPMTM的可靠性更高且功率密度更大。
第4代大型封装的DIPIPM 额定值可达75A/600V和35A/1200V,采用了全栅型CSTBTTM硅片、优化的驱动IC以及导热性能优异的绝缘薄膜。不仅能用于柜式变频空调,还可满足工业变频应用,它必将为变频系统的进一步小型化做出卓越的贡献。
同时,第4代DIPIPM 也是历来产品中端子形状最为丰富的,完全满足各种变频系统基板的实际安装要求。此外,第4代DIPIPM 整体无铅化,完全符合欧洲的RoHS指令,真正做到绿色环保。
三菱电机应用于家电市场的产品还有DIPPFCTM和DIPPSCTM。DIPPFCTM是完全开关型功率因数校正双列直插智能模块,它的内部集成了二极管整流桥和有源PFC电路,硅片的功率损耗低,封装小型化且热阻低。DIPPSCTM是部分开关型功率因数校正双列直插智能模块,它内置功率因数校正电路及三相逆变电路,内建自举电路且可动态监视模块内部温度。DIPPFCTM和DIPPSCTM均能有效改善家用电器对供电电网的谐波污染。
DIPIPM 是变频家电功率转换部分的核心,变频家电以其节能、环保的优点近年来逐步受到市场的亲睐。例如:变频空调比定速空调节电20-30%;变频冰箱比常规冰箱节电50%左右;变频洗衣机比常规洗衣机节电50%左右,在节水方面,变频洗衣机比常规洗衣机节水30-50%左右。
三菱电机将携同一系列新型的HVIGBT模块,于6月2日至4日于上海光大会展中心举行的PCIM中国展(展位号W2-P209)中亮相,为不同领域的客户提供与其相应的应用解决方案。
HVIGBT模块已经在大功率领域得到广泛应用,比如:轨道牵引和大功率工业驱动。这些大功率应用需要具有优良性能的HVIGBT模块,尤其要求损耗低、额定电流大以及运行结温范围大的特性。同时,要求模块具有良好的开关控制特性以降低电磁干扰(EMI)。基于这些要求,三菱电机开发了一系列新型的HVIGBT模块以满足不同应用的需要。
三菱电机机电(上海)有限公司半导体事业部长谷口丰聪先生说:“三菱电机在研制HVIGBT模块已累积了多年经验,这次展示的产品均能满足客户在高性能、高可靠性、及低损耗方面的要求。”
1700V N系列HVIGBT模块采用载流子存储式沟槽型双极晶体管(Carrier Stored Trench-gate Bipolar Transistor,CSTBTTM)功率硅片,获得更好的饱和压降(VCE(sat))与关断损耗(Eoff)的折衷关系,有效降低了模块的功率损耗。二极管硅片的软反向恢复特性很好地抑制了二极管的振荡。基板材料采用AlSiC,模块的可靠性得到大大提高。
3300V R系列HVIGBT模块采用FP-LPT-HVIGBT硅片和软恢复高压二极管硅片的组合,在不牺牲模块的短路鲁棒性前提下,该新型模块的饱和压降与关断损耗折衷特性得到了25%的改善。新型二极管的使用减小了反向恢复电流从而降低了导通损耗,且软反向恢复特性维持了现有二极管设计的短路鲁棒性,并具有良好的EMI性能。新的硅片技术大大降低了模块的功率损耗,提高了模块的额定电流,最大额定电流可高达1500A。实验证明,通过调节导通和关断栅极电阻值可以在比较大范围内控制模块的开关特性。模块的最大运行结温可达150°C,且最低存储温度可低至零下55°C。
6500V HVIGBT模块,其绝缘耐压高达10.2k V(1分钟交流有效值)。基板材料采用AlSiC,模块的可靠性得到大大提高。一共有3种封装形式,小型,中型和大型。6500V HVIGBT模块的IGBT硅片具有漏电流小、功率损耗低、安全工作区(SOA)大的特性,其二极管硅片具有软反向恢复特性、功率损耗低和安全工作区(SOA)大的特性。从而模块的总的功率损耗低,可靠性高。
三菱电机大力支持中国电动汽车(EV)行业发展,推出L1系列智能功率模块和第6代IGBT模块功率器件用于电动汽车领域,并将携同该产品在6月2日至4日于上海光大会展中心举行的PCIM中国展(展位号W2-P209)中亮相,向参观者推介越来越受市场关注的电动汽车技术。
三菱电机早在10年前已向日本电动汽车行业提供功率半导体。现在,三菱电机的智能功率模块(IPM)具有体积小、开关速度快、功耗低、抗干扰能力强、无须防静电措施等优点,大大缩短了客户项目开发周期。
三菱电机机电(上海)有限公司半导体事业部长谷口丰聪先生说:“传统的燃油不单造成空气污染,令中国的能源供应矛质更为突出,发展电动汽车等新能源汽车已成大势所赹,三菱电机凭着累积多年的经验,能为汽车产业提供最优化的功率模块,推动市场发展。”
IPM不同于IGBT模块,IPM有控制电路,不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还内藏有欠电压、短路和过温等故障检测电路,并可将故障检测信号输出到控制单元。由于有控制电路的限制,开发大电流、高电压的IPM模块比较困难。但是由于有了控制电路,客户应用设计比较方便,而且产品的稳定性也有所提升。
三菱电机的第5代L1系列智能功率模块,将硅片温度传感器设置在IGBT硅片正中央处,实现了更加精确迅速的硅片温度检测。该系列IPM采用全栅型CSTBTTM硅片技术,具有比L系列IPM更低的损耗以及更加优化的VCE(sat)与Eoff折衷曲线。
L1系列智能功率模块主端子有针脚型和螺丝型两种形式,同样电流电压等级的L1系列IPM与L系列IPM的封装完全兼容。此外,L1系列IPM还首次开发了25A/1200V和50A/600V的小封装产品以满足客户节约成本的需求。
三菱电机最新开发的第6代IGBT模块,采用优化载流子存储层的掺杂分布和精细图形工艺的沟槽型IGBT硅片,进一步降低模块的开关和通态损耗。第6代IGBT模块内的续流二极管硅片,由于采用薄晶片工艺和扩散技术,这种硅片优化了缓冲层杂质分布和本征层、缓冲层厚度,减小了反向恢复的拖尾电流,并且获得更好的VF和Qrr的折衷关系。
实验证明新型硅片具有足够宽SCSOA和至少10μs的短路承受时间。第6代IGBT模块的NX系列模块采用第6代硅片,运行结温最高可达175°C。该IGBT模块产品丰富,有1200V和1700V两个电压等级,额定电流从35A到1000A,分别有CIB (Converter Inverter Brake)、七单元、二单元和一单元模块。全系列产品采用同一封装平台从而降低了模块的制造成本,使得NX系列IGBT模块的性价比具有不同寻常的竞争力。
三菱电机机电(上海)有限公司简介
三菱电机创立于1921年,是全球知名的综合性企业集团。在最新的《财富》500强排名中,名列第210。
作为一家技术主导型的企业,三菱电机拥有多项领先技术,并凭强大的技术实力和良好的企业信誉在全球的电力设备、通信设备、工业自动化、电子元器件、家电等市场占据着重要的地位。
三菱电机机电(上海)有限公司把弘扬国人智慧,开创机电新纪元视为责无旁贷的义务与使命。凭借优越的技术与创造力贡献产业的发展以促进社会繁荣。
三菱电机半导体产品包括三菱功率模块(IGBT、IPM、DIPIPMTM、HVIGBT、MOSFET等)、三菱微波/射频和高频光器件、光模块等产品,其中三菱功率模块在电机控制、电源和白色家电的应用中有助于您实现变频、节能和环保的需求;而三菱系列光器件和光模块产品将为您在各种模拟/数字通讯、有线/无线通讯等应用中提供解决方案。
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