三菱IGBT模塊電機的Smart-1系列
三菱電機的*新開發(fā)的Smart-1系列IGBT模塊,采用第6代CSTBTTM硅片技術和自動壓接裝配技術。模塊的飽和壓降低,功率損耗低,且硅片結溫可高達175?C,硅片運行溫度*高可達150 °C。
Smart-1系列IGBT模塊主要應用于工業(yè)變頻電機驅動和伺服驅動,已開發(fā)出的模塊電路拓撲有兩種,一種是整流逆變制動的CIB(Converter Inverter Brake),另一種是6合1模塊。其中,IGBT模塊的電流/電壓等級有15A~35A/1200V,6合1模塊的電流/電壓等級有25A~50A/1200V。
近年來為了更有效的利用能源,頻率可調的變頻器廣泛使用于工業(yè)電機的驅動控制系統(tǒng)。變頻器的輸出部分普遍采用內置驅動電路、保護電路的功率半導體模塊IPM來高速開關電流。因此需要損耗低、功率大且尺寸小的IPM。
三菱電機在1998年推出工業(yè)用2單元V系列IPM?,F在推出大功率電機用的低損耗小型V1系列IPM,可用于37kw以上的變頻器和15kw以上的伺服驅動器等。新的V1系列IPM把三菱電機早期的2單元S系列和V系列IPM統(tǒng)一成兩種封裝,采用CSTBTTM硅片具有低損耗的優(yōu)點,*優(yōu)化的集成在硅片上的溫度傳感器,功率循環(huán)能力較以前的產品相比得到顯著提高。電壓分別有600V和1200V兩個等級,電流從200A/1200V到800A/600V,產品豐富。V1系列IPM使得變頻器的功率損耗與老產品相比降低約20%(PM300DV1A120與PM300DVA120相比較)。另外,V1系列IPM在每一個硅片上都有溫度傳感器用于檢測溫度,與老產品V系列IPM相比,新的V1系列IPM的溫度保護功能得到增強。
為了抑制地球暖化,現在極力推進利用自然能源的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。住宅用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)將太陽能電池板的直流電轉換成交流電。由于調整電壓的功率變換器安裝在室內,所以需要功率變換器的尺寸盡可能的小。三菱電機推出的新封裝型PV-IPM使得太陽能發(fā)電系統(tǒng)的功率變換器小型化得以實現。
該新型模塊在燃料電池系統(tǒng)等的功率變換器中也可以使用。新品的面積比以前的產品減小了約30%,從而為功率變換器的小型化做出貢獻。根據內置功率硅片的數量可以將該系列產品分為4單元、5單元和6單元共3種,其對應的電路拓撲結構分別為單相逆變電路、單相逆變加1個升壓電路、單相逆變加2個升壓電路。額定電流包括50A和75A兩個電流等級。
為了減少二氧化碳排放,抑制地球暖化,現在極力推進風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等利用自然能源的發(fā)電系統(tǒng)。近來,新能源發(fā)電系統(tǒng)已經達到兆瓦級的大規(guī)模,對應用于這些發(fā)電系統(tǒng)的功率變換裝置的容量也比以前大幅提高。
三菱電機在2002年推出了額定電壓為1200V,額定電流為1400A的2單元MPD系列IGBT模塊,它可用于兆瓦級的功率變換裝置。今天,為了滿足發(fā)電系統(tǒng)大容量化的需求,我們推出New-MPD系列的產品。除此以外,這種新品還適用于工業(yè)用大容量變頻器、不間斷電源(UPS)等裝置。
New-MPD系列IGBT模塊針對大電流專用的內部結構采用專門的封裝,并采用低損耗的第6代IGBT硅片,使得額定電流提升到原MPD系列的1.5倍以上。CM2500DY-24S的額定電流為2500A,是目前工業(yè)用2單元IGBT模塊中電流*大的,從而使得利用自然能源發(fā)電的系統(tǒng)可以做到更大的容量。同時,為了提高水冷的冷卻效率,模塊內部的硅片布局空間保持較大余量