引領節能趨勢 IGBT再度發力
http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 08:17:34 來源:互聯網
一年一度的慕尼黑上海電子展(electronica&ProductronicaChina)和慕尼黑電子展在上海新國際博覽中心隆重開幕,展會從3月18日持續到3月20日。隨著半導體產業的飛速發展,SEMICON china已經成為各地區了解中國半導體產業發展及全球最新動態的重要平台。
當今最領先的IGBT器件供應商,如三菱電機、塞米控、富士電機和英飛淩半導體等領先企業齊聚一堂,為廣大的中國機電產品設計師帶來他們開發的最新IGBT產品。例如,三菱電機公司將帶來其第五代高性能、小型化、低損耗智能功率模塊(IPM),它的主要特點有:采用第5代新溝槽型IGBT(絕緣柵雙極晶體管)矽片,絕緣電壓最高達2500V,其功耗比第一代產品降低70%,體積大大減小,而且低損耗;7單元和6單元緊湊封裝;通過采用新的ASIC控製di/dt減少EMI;在矽片上設置溫度傳感器,使過溫保護更精確;製動IGBT的額定電流提高到逆變IGBT的50%;最大輸出電流可達900A;開關頻率可高達20KHz。
三菱電機率先在IGBT矽片上集成了反向導通二極管,並成功開發出反向導通RC-IG
BT,這(zhe)可(ke)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)少(shao)模(mo)塊(kuai)內(nei)置(zhi)矽(gui)片(pian)數(shu)量(liang)和(he)配(pei)線(xian)數(shu),以(yi)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)。采(cai)用(yong)散(san)熱(re)優(you)化(hua)的(de)封(feng)裝(zhuang)結(jie)構(gou)使(shi)產(chan)品(pin)的(de)熱(re)阻(zu)與(yu)以(yi)往(wang)產(chan)品(pin)相(xiang)比(bi)減(jian)小(xiao)了(le)約(yue)一(yi)半(ban)(減小45%),散熱特性得到改善。同時,針對去年7月起實行的歐洲RoHS指zhi令ling,該gai模mo塊kuai外wai部bu端duan子zi的de電dian鍍du層ceng采cai用yong完wan全quan無wu鉛qian焊han料liao,模mo塊kuai內nei部bu的de焊han接jie也ye是shi完wan全quan無wu鉛qian化hua的de,從cong而er實shi現xian了le模mo塊kuai整zheng體ti的de無wu鉛qian化hua,完wan全quan滿man足zu歐ou洲zhou的deRoHS標準。
英飛淩科技公司將帶來專為牽引驅動而優化的全新IHM/IHV B係列IGBT功率模塊和全新緊湊型PrimePACKTM IGBT模塊係列。借助全新IHM/IHV B係列IGBT功率模塊,用戶可設計出能夠在嚴酷的環境下正常工作,全麵滿足大負荷與溫度循環要求的高效功率變頻器,如電力機車、電車的牽引驅動裝置等。全新模塊擴展了英飛淩上一代IHM-A模塊的功能和規格,實現了熱阻性能的改善和負荷循環能力的提高,並將運行溫度提高至+150℃。
與同等尺寸的傳統變頻器相比,基於這種全新高功率模塊設計的變頻器的功率可提高50%。同時,因為IHM/IHV B模塊優良的熱性能,運用它設計的變頻器的輸出電流在典型的工況下可以使得輸出電流的能力提高50% ,例如,3,300V模塊的額定電流從1,200A升至1,500A,增幅高達25%。這種全新模塊的最大運行溫度也從先前+125℃上升至+150℃。英飛淩還將這種模塊的最小貯存溫度從先前-40℃降低至-55℃。
IHM/IHV B係列模塊與成熟IHM-A係列產品完全兼容,這能夠讓用戶在不改變產品結構的情況下,進行更新換代。除改進熱阻性能外,全新B係(xi)列(lie)模(mo)塊(kuai)還(hai)可(ke)滿(man)足(zu)一(yi)些(xie)要(yao)求(qiu)非(fei)常(chang)苛(ke)刻(ke)的(de)應(ying)用(yong),如(ru)電(dian)力(li)機(ji)車(che)或(huo)電(dian)車(che)的(de)牽(qian)引(yin)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)等(deng)對(dui)耐(nai)用(yong)性(xing)與(yu)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)。在(zai)啟(qi)動(dong)與(yu)停(ting)止(zhi)階(jie)段(duan),這(zhe)些(xie)牽(qian)引(yin)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)溫(wen)度(du)有(you)很(hen)大(da)的(de)波(bo)動(dong)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)牽(qian)引(yin)驅(qu)動(dong)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)需(xu)求(qiu),英(ying)飛(fei)淩(ling)為(wei)IHM/IHV B設計了碳化矽鋁(ALSiC)基板,與氮化鋁襯底結合使用,可將熱循環能力提高10倍。對於其他溫度變化幅度較小的應用,如工業傳動、風力發電和電梯等,英飛淩將提供使用銅基板的IHM/IHV B模塊。IHM/IHV B係列模塊的電流能夠做到3,600 A,電壓可達3,300 V。此外,這些新型模塊符合RoHS要求,並滿足NFF16-101和16-102的防火要求。
全新緊湊型PrimePACKTM IGBT模塊係列則可為各種工業傳動裝置以及風力發電、電梯以及其它傳動設備、電力機車用電源及供暖係統傳動裝置,提供優化型功率轉換器係統解決方案。在這種基於創新型封裝概念的全新PrimePACKTM模塊中,IGBT芯片距基板緊固點更近,降低了基板與散熱器之間的熱阻。基於這些特點,與傳統模塊相比,能夠使內部雜散電感降低60%zuoyou。jianshaozasandianganduiyuxiaochujianfengguodianyashifeichangzhongyaode。dutedebujudadagaishanlerefenbu,shixianlezhenggemokuaixitongdedirezuxingneng。zuigaoyunxingwenducong+125℃提高到+150℃,大大超出了先前模塊。英飛淩還將這種模塊的最小貯存溫度從先前-40℃降低至-55℃。這一麵向功率變換器應用的全新IGBT模塊,還能在相同阻斷電壓或模塊尺寸的條件下,使額定電流上升20%左右,或者在以相對較小的體積實現相同的功率損耗。
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目前,英飛淩已經推出了1,200V和1,700V兩個電壓級別的PrimePACKTM模塊,每個模塊都有兩種尺寸規格:89mm×172mm和89mm×250mm。
不過,由於IGBT器件在高速開關過程中容易引起電壓和電流過衝問題,從而影響到逆變器的工作效率和工作可靠性,而且由於IGBT能承受的過流時間僅為幾微秒,與SCR和GTR(幾十微秒)等deng器qi件jian相xiang比bi要yao小xiao得de多duo,因yin而er對dui過guo流liu保bao護hu的de要yao求qiu就jiu非fei常chang高gao。不bu過guo,你ni大da可ke不bu必bi為wei此ci擔dan心xin,因yin為wei你ni可ke在zai泰tai科ke電dian子zi的de展zhan台tai上shang找zhao到dao你ni所suo需xu的de各ge種zhong自zi恢hui複fu電dian路lu保bao護hu解jie決jue方fang案an,泰tai科ke電dian子zi瑞rui侃kan電dian路lu保bao護hu部bu可ke為wei你ni提ti供gong包bao括kuo過guo流liu、過壓、過熱乃至靜電防護在內的所有自恢複電路保護解決方案,從而為各種IGBT應用的各種安全認證提供了必要的保證。
例如,最近瑞侃電路保護部推出的2Pro器件係列產品,該係列產品集成了過電流/過電壓電路保護技術,擁有可複位和協同保護的功能。這一符合RoHS標準的2Pro係列器件將PolySwitch PPTC(聚合物正溫度係數熱敏電阻)過電流保護技術與MOV(金屬氧化物壓敏電阻)qijianjieheqilai,shizhichengweiyizhongchuangxindebaohuqijian,youliyuzaiguodianliushiguzhongyizhidianliuyijizaiguodianyashiguzhongduidianyajinxingqianwei。zhezhongyoudanyiqijianshixianxietongdianlubaohudefangshi,jianshaolebujiandeshulianghetigaoleshebeidekekaoxing。
2Pro型器件能夠幫助設備生產廠商達到UL 60950標準的要求,幷能夠使設備在經過特定的雷擊試驗後如常運行。它還有助於讓設備滿足TIA-968-A、IEC 60950和ITU-T K.20/K.21標準下的浪湧測試要求。這款已經列 入UL 497A規範的保護器件還有助於提供ESD靜電保護功能。