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向小功率和大功率延伸 三菱电机五大新品看点

www.cechina.cn2019.06.05阅读 549

  在产业电子化升级过程中,作为电子产品的基础元器件之一的功率半导体器件越来越得到重视与应用。而中国作为需求大国,已经占有约39%的市场份额,在中国制造业转型升级的关键时期,对功率半导体器件的需求将会越来越大。 
  自上世纪80年代起,功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型。其中IGBT经历了器件纵向结构、栅极结构以及硅片加工工艺等7次技术演进,目前可承受电压能力达到6500V,并且实现了高功率密度化。
  在此背景下,6月26-28日,PCIM亚洲展2019将在在上海世博展览馆举行www.cechina.cn,三菱电机将一如既往携最新产品亮相,以其六十多年的技术经验和积淀为我们带来全新的技术盛宴。在此次展会上,三菱电机将会带来19款功率模块并重点展示表面贴装型IPM、大型DIPIPM+TM、X系列HVIGBT、和SiC MOSFET分立器件、全SiC高压模块 5款新型功率模块。其中SiC MOSFET分立器件和全SiC高压模块是国内首次展出。
  可以说,三菱电机在变频家电领域具有绝对优势,通过"做小"产品和"做大"功率两个方向的延伸,三菱电机将进一步巩固自身在IPM及DIPIPMTM制造的经验。三菱电机大中国区技术总监宋高升表示,无论是做小还是做大,都具有很大的挑战。
  据悉,三菱电机进攻小功率变频市场主要是为了开拓以风机、冰箱和洗碗机等家电新消费领域。去年,针对这一领域,三菱电机展出了用于变频家电的小型封装SLIMDIP-S/SLIMDIP-L,今年,三菱电机将展出更小封装的表面贴装型IPM,应用于风机、洗碗机、冰箱、风扇等,该产品采用RC-IGBT芯片实现更高的集成度,采用贴片封装,使得IPM体积更小;内置全面保护功能(包括短路/欠压/过温保护),可采用回流焊来降低生产成本。

  表面贴装型IPM

  而在"做大"功率上,三菱电机将DIPIPMTM的电流等级提升至百安培以上,以拓展变频驱动的功率范围。今年,三菱电机大型DIPIPM+TM模块即将量产,额定电流覆盖更广。大型DIPIPM+TM模块主要应用于商用柜机或多联机空调CONTROL ENGINEERING China版权所有,具有完整集成整流桥、逆变桥以及相应的驱动保护电路,该产品采用第7代CSTBTTM硅片,内置短路保护和欠压保护功能以及温度模拟量输出功能和自举二极管(BSD)及自举限流电阻,额定电流覆盖50~100A/1200V,可以简化PCB布线设计,缩小基板面积。

  大型DIPIPM+

  在轨道牵引、电力传输和高可靠性变流器等应用领域,三菱电机今年展出的X系列HVIGBT进一步扩展3.3kV/4.5kV/6.5kV的电流等级,实现更大电流密度,该产品采用CSTBTTM硅片技术和RFC二极管硅片技术,采用第7代IGBT和RFC二极管硅片技术,能够降低功率损耗;此外,该产品采用LNFLR技术减小结-壳热阻,全系列运行结温范围达到-50℃~150℃,安全工作区(SOA)裕量大,且无Snap-off反向恢复。
  通过优化封装内部结构,X系列HVIGBT提高散热性、耐湿性和阻燃性,延长产品寿命。该系列采用传统封装,可兼容现有H系列和R系列HVIGBT,其中,LV100和HV100封装,交直流分开的主端子布局,利于并联应用;LV100和HV100封装,全新的封装结构,实现极低内部杂散电感。

  传统封装          LV100封装(6kV绝缘耐压)   HV100封装(10kV绝缘耐压)

  除了X系列HVIGBT之外,国内首次展出的全SiC高压模块也备受期待,其内部包含SiC MOSFET及反并联SiC肖特基二极管(SBD)。为了降低模块封装内部电感(<10 nH)和提高并联芯片之间的均流效果,这款模块采用了一种被称为LV100全新的封装,使得交直流分开的主端子布局,利于并联应用并实现极低内部杂散电感。
  早在2013年,三菱电机供轨道交通车辆使用、搭载3.3kv的全SiC功率模块便已经实现了商业化,其后,三菱电机一直坚持致力于推广更节能的SiC功率模块以逐步取代传统的Si功率模块。与Si-IGBT模块相比,FMF750DC-66A具有更低的开关损耗,其Eon相对降低了61%,Eoff则相对减小了95%。

  FMF750DC-66A

  在PFC、光伏发电、车载充电器应用领域,SiC SBD和SiC MOSFET两款产品值得期待,其中,SiC SBD正向压降低控制工程网版权所有,具有更高I?t,对抗浪涌电流有更强的能力;此外,该产品还具有更强的高频开关特性,可以使周边器件小型化(电抗器),可应用于车载电子产品。

  而SiC MOSFET采用第2代SiC工艺,具有低Ron和低反向恢复损耗,适合更高开关频率,既可应用于于工业级产品,也可应用于车载级产品。

  除了展出功率模块产品之外,今年三菱电机还将展出一套VR动感单车系统解决方案,其中伺服驱动器采用了三菱的DIPIPMTM产品。参观者可以现场体验VR动感单车,从而更加直观深刻地了解DIPIPMTM的应用场景。

  VR动感单车

  未来,在变频家电方面,三菱电机将加快研发第7代DIPIPMTM, 提升DIPIPMTM的温度范围;在工业与新能源方面,加快研发第8代IGBT模块;在轨道牵引方面,完善X系列HVIGBT的产品线CONTROL ENGINEERING China版权所有,逐步推动全SiC MOSFET模块的商业化。另外,在电动汽车方面,则是开发适合中国市场的汽车级功率模块解决方案,并逐步提高产能。
  新品发布会预告
  6月26日-28日,PCIM亚洲展2019将在在上海世博展览馆举行www.cechina.cn,三菱电机半导体大中国区将一如既往携最新产品亮相,以其六十二年的技术经验和积淀为我们带来全新的技术盛宴。在此次展会上,三菱电机将会带来19款功率模块及相关解决方案在PCIM亚洲展与您见面(2018年6月26日-28日),同时,"创新功率器件构建可持续未来--三菱电机半导体媒体发布会"(6月27日)上重点发布表面贴装型IPM、大型DIPIPM+TM、X系列HVIGBT、SiC MOSFET分立器件、全SiC高压模块 5款新型功率模块CONTROL ENGINEERING China版权所有,更多信息请关注三菱电机微信公众号了解更多资讯。
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