引领节能潮流的IGBT驱动市场迎来了新一轮的热情

时间:2019-03-25 07:26:19 来源:兰屿新闻网 作者:匿名
  

在即将到来的2007年上海慕尼黑电子展上,三菱电机,赛米克控制,富士电机和英飞凌半导体等领先的IGBT设备供应商将为大多数中国机电产品设计师带来。他们开发了最新的IGBT产品。例如,三菱电机将推出其第五代高性能,小型化,低损耗智能功率模块(IPM),其特点是:第五代新型沟槽IGBT(绝缘栅双极晶体管)硅芯片,绝缘电压高达2500V,其功耗比第一代低70%,体积大大降低,损耗低; 7单元和6单元紧凑型包装;通过使用新ASIC控制di/dt来降低EMI;温度传感器安装在硅片上,使过温保护更加精确;制动IGBT的额定电流增加到逆变器IGBT的50%;最大输出电流可达900A;开关频率可高达20KHz。

三菱电机率先在IGBT硅晶片上集成了反向导通二极管,并成功开发了反向导通RC-IGBT,进一步减少了模块中硅晶片和布线的数量,从而提高了产品的性价比。与以前的产品相比,热优化的封装结构将产品的热阻降低了大约一半(45%),并且散热特性得到改善。同时,对于自去年7月起实施的欧洲RoHS指令,模块外部端子的电镀完全是无铅焊料,模块内部的焊接完全无铅,从而实现无铅化整体模块,完全满足欧洲。 RoHS标准。

英飞凌科技将推出针对牵引驱动优化的新型IHM/IHV B系列IGBT功率模块和新型紧凑型PrimePACKTM IGBT模块系列。利用新的IHM/IHV B系列IGBT功率模块,用户可以设计出能够在恶劣环境中工作的高效功率逆变器,完全满足大负载和温度循环的要求,例如电力机车和电动车辆的牵引驱动。新模块扩展了英飞凌上一代IHM-A模块的功能和规格,从而提高了热阻性能,增加了负载循环能力,并将工作温度提高到150°C。基于这种新型高功率模块设计的驱动器可以比相同尺寸的传统驱动器高出50%。同时,由于IHM/IHV B模块具有出色的散热性能,采用它设计的逆变器输出电流可在典型工作条件下将输出电流容量提高50%。例如,3,300V模块的额定电流为1,200A升。至1,500A,增幅高达25%。此新模块的最高工作温度也从之前的125°C增加到150°C。英飞凌还将该模块的最低存储温度从-40°C降低到-55°C。

IHM/IHV B系列模块与经过验证的IHM-A系列完全兼容,允许用户在不改变产品结构的情况下进行更新。除了改进的热阻外,新型B系列模块还满足苛刻应用中的耐用性和可靠性要求,例如电力机车或有轨电车的牵引驱动。在启动和停止阶段,这些牵引驱动器的温度波动很大。为了满足牵引驱动设备的性能要求,英飞凌为IHM/IHV B设计了一种碳化铝(ALSiC)基板,当与氮化铝基板结合使用时,可以将热循环能力提高10倍。其他温度变化较小的应用,如工业驱动,风力发电和电梯,英飞凌将为IHM/IHV B模块提供铜基板。 IHM/IHV B系列模块能够提供3,600 A和3,300 V.此外,这些新模块符合RoHS标准,符合NFF16-101和16-102的防火要求。

新型紧凑型PrimePACKTM IGBT模块系列为各种工业变速箱以及风力发电机,电梯和其他变速箱,电力机车的电力和供暖系统驱动器提供优化的电源转换器系统解决方案。在基于创新封装概念的新型PrimePACKTM模块中,IGBT芯片更靠近基板紧固点,降低了基板和散热器之间的热阻。基于这些特性,与传统模块相比,内部杂散电感可降低约60%。降低杂散电感对于消除尖峰过电压非常重要。独特的布局极大地改善了热量分布,并实现了整个模块系统的低热阻。最高工作温度从125°C增加到150°C,远远超过以前的模块。英飞凌还将该模块的最低存储温度从-40°C降至-55°C。这种用于功率转换器应用的新IGBT模块可在相同的阻断电压或模块尺寸下将额定电流提高约20%,或实现在相对较小的体积中相同的功率损耗。目前,英飞凌推出的PrimePACKTM模块具有1,200V和1,700V两种电压等级。每个模块有两种尺寸:89mm x 172mm和89mm x 250mm。

然而,IGBT器件在高速开关期间容易出现电压和电流过冲问题,这会影响逆变器的工作效率和运行可靠性,并且因为IGBT可以承受仅几微秒的过流时间,并且SCR与器件相比如GTR(几十微秒),对过流保护的要求非常高。但是,您不必担心,因为您可以在Tyco Electronics展位上找到所需的所有自恢复电路保护解决方案。泰科电子Raychem电路保护可为您提供过流,所有自恢复电路保护解决方案,包括过压,过热甚至静电保护,为各种IGBT应用的各种安全认证提供必要的保证。

例如,Raychem Circuit Protection最近推出的2Pro器件系列,集成了过流/过压电路保护技术,具有可复位和协同保护功能。这种符合RoHS标准的2Pro系列器件将PolySwitch PPTC(聚合物正温度系数热敏电阻)过流保护技术与MOV(金属氧化物压敏电阻)器件相结合,使其成为一种创新的保护器件。在过电压事故中抑制过电流事故中的电流和钳位电压是有益的。这种从单个设备实现协调电路保护的方式减少了组件的数量并增加了设备的可靠性。

2Pro设备可以帮助设备制造商满足UL 60950标准的要求,并使设备能够在特定的雷击测试后照常运行。它还有助于设备满足TIA-968-A,IEC 60950和ITU-T K.20/K.21标准下的浪涌测试要求。这种符合UL 497A标准的保护设备还有助于提供ESD保护。