采用第6代IGBT硅片的IGBT模块

从2007年开始上市的最新NX系列绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)模块,采用统一的封装和功率硅片.其端子和电路结构具有前所未有的灵活性.在NX系列开发的第1阶段,采用的第5代载流子存储式沟槽型双极型晶体管(Carrier Stored Trench Gate Bipolar Transistor,简称CSTBTTM)硅片技术实现了高效性能.介绍在NX系列开发的第2阶段所采用的1.2 kv第6代IGBT硅片技术.新的第6代IGBT模块进一步提高了效率并降低了噪声,从而拓宽了客户的应用范围.     

采用逆导型IGBT的新型3A/600V DIP-IPM

三菱电机日前已开发出一种采用新型功率硅片技术的3A/600V超小型双列直插式智能功率模块(IPM),即第4代DIP-IPM.该技术将续流二极管的硅片集成到IGBT硅片上,从而将模块内部的硅片数量减少了一半,使得IPM的可靠性更高,功率密度更大.在此,介绍了这种新技术以及3A/600V第4代DIP-IPM的设计和特性.     

信息之窗

企业富士电机发售全新V系列IPM及大容量水冷式高压变频器日前,富士电机全新推出集成第6代IGBT芯片的并可大幅减少损耗的V系列智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM)产品以及大容量水冷式高压变频器。     

Trenchstop与NPT型IGBT性能比较与测试

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在现代电力电子装置中得到了日益广泛的应用,尤其是第4代Trenchstop型IGBT的出现更具有革命性的意义.介绍了IGBT芯片技术的发展,着重分析了新一代Trenchstop型和目前应用较为普遍的NPT型IGBT的结构和性能,最后通过实验对两种相同等级、不同结构的器件进行了性能测试,结果表明Trenchstop型器件具有导通压降低、关断损耗小等优点.     

应用于电动汽车的Pin-Fin功率半导体模块

为了满足新兴电动汽车行业对功率模块的要求,三菱电机推出了J1系列的6合1绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块,采用最新的低损耗的载流子储存的沟槽栅双极晶体管(CSTBT)硅片技术,直接主端子绑定(DLB)技术实现更高的可靠性,底板采用了Pin-Fin的直接冷却结构,可以极大地提高产品的热性能。并且提供基于该模块的驱动板,冷却水套,DC-Link薄膜电容参考方案,便于电动汽车逆变器的开发,缩短客户开发周期。     

采用全栅型CSTBTM和镜像发射极检测技术的V1系列IPM

为提高电机驱动和DC/DC变换器等功率电源的效率.V1系列智能功率模块(IPM)采用了全栅型CSTBTM硅片和新开发的专用控制芯片等一系列新技术,其主要应用功率等级为几十千瓦,产品现有电压等级为1.2 kv,电流等级为200A/300A/450A,以及电压等级为600V.电流为400A/600A.硅片技术和结构的改善有效地降低了V1系列IPM的结温,从而增加功率循环和热循环能力.同时,V1系列IPM的引脚与之前的2单元v系列IPM兼容.     

大容量风电变流器中IGBT模块多并联策略

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)在耐压及通流方面性能的加强使其在大功率应用场景中较GTO(可关断晶闸管)、 IGCT(集成门极换流晶闸管)等其他全控器件更具优势。IGBT模块作为风电变流器的核心应用器件,为了满足变流器大功率化的需求,需要将IGBT模块并联使用。通过梳理现有IGBT模块并联应用技术的特点,分析并联模块组件在静态及动态方面的均流特性及其对变流器系统稳定性的影响。同时给出了一种IGBT模块损耗的计算方法,以此来论证IGBT模块损耗对变流器系统性能的影响。通过实验及仿真,分析IGBT模块不同数量并联对变流器系统稳定性及性能方面的影响,给出一种变流器中IGBT模块多并联应用的策略。     

IGBT器件使用指南

在国际上80年代中后期出现的一种绝缘栅双极晶体管IGBT,它是微电子的先进工艺技术向电力电子领域渗透发展的产物,人们称之谓第三代电力电子器件(第一代为硅晶闸管,第二代为GTO可关断晶闸管、GTR-巨型晶体管),它具有功率MOSFET(包括VDMOS)器件和双极功率晶体管的一系列优点。现在新型的IGBT已克服了早期IGBT常见的锁定(Latch-up)问题,正在许多产品中取代双极功率晶体管。IGBT具有易于驱动、快速开关等优点,     

基于4级U_(ce)检测的大功率IGBT过流保护策略

为了优化大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的过流保护策略,掌握IGBT所处的工作状态,为IGBT提供安全可靠的保护,提出了一种针对不同过流等级的过流保护策略,并且详细介绍了该策略的设计原理和设计方法。该策略可以有效地检测IGBT的过流故障信息,可分别针对过载、硬短路和软短路等不同类型的过流故障提供可靠的关断保护。搭建了4 500 V/900 A的IGBT模块测试平台,测试结果表明,该方案能够准确检测出过载、硬短路和软短路情况,并在短时间内对短路故障实现了可靠的关断,与软关断策略相结合,硬短路关断时间为5μs,关断过压尖峰200 V,软短路关断时间约为10μs,关断过压400 V。     

大功率IGBT模块软关断短路保护策略

大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块在电力电子设备中的运用越来越广泛,其对驱动器的性能要求也越来越高。IGBT可以承受短路的时间非常短,短路时最大电流远远超过额定值,单位时间功耗也远远高于正常工作状态,且直接关断IGBT会产生非常高的关断尖峰电压。提出缓慢降低IGBT门级电压的软关断策略,驱动器检测到IGBT短路后用0 V驱动电压立即执行软关断动作,当电流降到一定值后再使用负压正常关断。此策略可以使驱动器更早地采取保护措施,限制IGBT短路电流,减小IGBT短路功耗并控制关断尖峰电压。硬关断策略短路保护实验和软关断策略短路保护实验的结果对比验证了软关断策略的优势。     

适合中高频应用的NFM系列IGBT模块

针对医疗仪器和电焊机等市场领域对中高频开关应用的需求,三菱电机开发了NFM系列中高频IGBT模块。本文分析了电流谐振逆变器在两种不同工作模式下的波形和特征,然后详细介绍了NFM系列模块设计中采用的关键技术,包括IGBT硅片、超高速续流二极管(Free Wheeling Diode,简称FWD)、低电感封装技术等,并指出这种模块在中高频开关应用时在低损耗方面的优越性。     

UPS应用功能安全可信性的5个阶段

本文以笔者的工作实践,详细分析了UPS的可靠性、可用性和可信性,给出了UPS应用功能安全可信性的5个发展阶段。文中以三菱公司的高频GBT变流－逆变UPS为例,说明环境的产生和控制原理。     

新型50A和75A／600V压注模封装IPM

介绍了额定值为50 A/600 V和75 A/600 V的大型双列直插式智能功率模块(第4代DIPIPMTM),该产品是三菱电机针对柜式变频空调和工业变频驱动应用而开发的。它采用第5代全栅型CSTBTTM硅片、小型化IC和新型导热绝缘膜等多项新技术。     

大功率两单元MPD系列IGBT模块

作为高密度功率半导体器件的领航者,三菱电机采用最新的CSTBTM硅片技术开发出了大功率两单元功率模块,额定值达到900A/1200V、1400A/1200V和1000A/1700V.这种具有独特设计优势的大功率两单元(Mega Power Dual)IGBT模块适用于大功率UPS、风能发电和大功率电动机驱动.介绍了MPD模块的结构特点和电气特性.     

使用IGBT和IPM模块变频器故障现象的比较

介绍新型电力电子器件(IPM)的发展带来的变频器在发生故障时一些处理方法的不同,通过对IGBT和IPM结构的比较,结合工作体会给出这些故障现象的一些分析。     

半桥逆变IGBT模块压电驱动与保护电路设计

介绍了半桥逆变电路的工作方式,探讨了IGBT静态特性及动态开关过程,对正常工作和过流故障时的原理进行了分析,给出了IGBT驱动和保护的详细电路.三菱公司CT60AM设计的实际电路已在某研究所大功率并联多余度逆变电源上可靠运行.应用表明该驱动及保护电路结构简单,抗干扰能力强,证明了该方案的合理性、可靠性.     

日本应用科学中基础科技在低压电器领域的成果

文章介绍了日本三菱电机公司在空气断路器和接触器方面的研究发展成果。     

新一代超小型DIP-IPM

为了满足空调、洗衣机、冰箱等白色家电对高效、高性能的需要,三菱电机开发了新一代超小型第四代(Ver.4)双列直插封装的智能功率模块(Dual-In-linePackageIntelligentPowerModule,简称DIP-IPM)。本文首先分析了第四代超小型DIP-IPM内部电路的构成和功能,然后详细介绍了第四代DIP-IPM生产过程中的关键技术,包括无铅化、高热传导性绝缘片、chip-to-chip导线直接连接以及ASIC技术,最后与第三代(Ver.3)DIP-IPM进行了比较。     

机车空调逆变电源系统的设计

针对内燃机车内特定的空调使用环境,提出一种以87C196MC为控制芯片,以IGBT和IPM为开关器件的5 kVA内燃机车空调逆变电源的设计方案,实现了系统变频运行、智能控制以及故障处理等功能.介绍了该逆变电源的主电路结构、工作原理和控制系统设计;样机现场实验结果表明,该电源达到设计指标要求,工作稳定可靠.     

微网快速开关系统驱动电路的研究

针对新型微网系统FREEDM(Future Renewable Electric Energy Delivery and Management)中的快速开关系统,提出了一种新型的IGBT驱动控制电路。将IGBT应用于FREEDM的快速开关系统中,根据其在不同故障状态下的不同关断特性,利用集电极退饱和原理,研究设计了具有双故障检测支路的IGBT驱动控制电路,从而保证IGBT在FREEDM中的可靠关断。最终通过Saber仿真和实验验证了驱动控制电路能够在各故障状态下可靠地关断IGBT。