Трябва да сте влезли в
-
moreX
-
Компоненти
-
-
Category
-
Полупроводници
- Диоди
- Тиристори
- Електроизолирани модули
- Изправителни мостове
-
Транзистори
- Транзистори | GeneSiC
- Модули SiC MOSFET | Mitsubishi
- Модули SiC MOSFET | STARPOWER
- ABB SiC MOSFET модули
- IGBT модули | MITSUBISHI
- Транзисторни модули | MITSUBISHI
- MOSFET модули | MITSUBISHI
- Транзисторни модули | ABB
- IGBT модули | POWEREX
- IGBT модули | INFINEON (EUPEC)
- Полупроводникови елементи от силициев карбид
- Go to the subcategory
- Драйвeри
- Силови блокове
- Go to the subcategory
-
Електрически преoбразователи
-
Токови преoбразователи LEM
- Токов преобразовател със затворена верига на обратна връзка (C/L)
- Токов преобразовател с отворена верига на обратна връзка (O/L)
- Токов преобразовател захранван с еднополюсно напрежение
- Преобразователи в технология Eta
- Високоточни токови преобразуватели LF xx10 серия
- Преобразуватели на ток от серия LH
- HOYS и HOYL - предназначени за директно монтиране върху проводникова шина
- Настоящи преобразуватели в SMD технологията от сериите GO-SME и GO-SMS
- АВТОМОБИЛНИ токови преобразуватели
- Go to the subcategory
-
Преобразуватели на напрежение | LEM
- Напреженови преобразователи серия LV
- Напреженови преобразователи серия DVL
- Прецизни напреженови преобразователи с двойна магнитна сърцевина серия CV
- Тягов напреженов преобразовател DV 4200/SP4
- Преобразуватели на напрежение от серията DVM
- Преобразувател на напрежение - DVC 1000-P
- Преобразуватели на напрежение - серия DVC 1000
- Go to the subcategory
- Прецизни токови преобразуватели | LEM
- Go to the subcategory
-
Токови преoбразователи LEM
-
Пасивни компоненти (кондензатори, резистори, предпазители, филтри)
- Резистори
-
Предпазители
- Миниатюрни предпазители за електронни системи серия ABC и AGC
- Бързи тръбни предпазители
- Закъснителни вложки с характеристика GL/GG и AM
- Ултрабързи стопяеми вложки
- Бързи предпазители британски и американски стандарт
- Бързи предпазители европейски стандарт
- Тягови предпазители
- Високоволтни предпазителни вложки
- Go to the subcategory
-
Кондензатори
- Кондензатори за двигатели
- Електролитни кондензатори
- Кондензатори тип snubbers
- Кондензатори за мощност
- Кондензатори за DC (постояннотокови вериги)
- Кондензатори за компенсиране на мощност
- Високоволтови кондензатори
- Кондензатори за индукционно нагряване
- Кондензатори за съхранение на импулси и енергия
- DC LINK кондензатори
- Кондензатори за AC/DC вериги
- Go to the subcategory
- Филтри EMI (против смущения)
- Суперкондензатори
-
Защита от пренапрежение
- Защита от пренапрежение за коаксиални приложения
- Защита от пренапрежение за системи за видеонаблюдение
- Защита от пренапрежение за захранващи кабели
- Ограничители за пренапрежение за LED
- Ограничители за пренапрежение за фотоволтаици
- Защита на системата за претегляне
- Защита от пренапрежение за Fieldbus
- Go to the subcategory
- Go to the subcategory
-
Релета и контактори
- Теория- релета и контактори
- Полупроводникови релета АС 3-фазни
- Релета полупроводникови DC
- Регулатори, управляващи системи и аксесоари
- Системи за мек старт и реверсивни контактори
- Електромеханични релета
- Контактори
- Ротационни превключватели
-
Полупроводникови релета АС 1-фазни
- Полупроводникови релета AC еднофазни серия 1 | D2425 | D2450
- Полупроводникови релета AC еднофазни серия CWA I CWD
- Полупроводникови релета AC еднофазни серия CMRA I CMRD
- Полупроводникови релета АС ендофазни серия PS
- Полупроводникови релета AC двойни и четворни серия D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- 1-фазни полупроводникови релета серия gn
- Полупроводникови релета АС серия ckr
- Релета AC еднофазни на шина DIN серия ERDA и ERAA
- Еднофазни AC релета за ток 150А
- Двойни полупроводникови релета, интегрирани с радиатор за DIN шина
- Go to the subcategory
- Полупроводникови релета АС 1-фазни, за печатни платки
- Интрфейс релета
- Go to the subcategory
- Индукционни елементи
- Радиатори, Bаристори, Tермични защити
- Вентилатори
- Климатизация, Оборудване за електрически шкафове, Охладители
-
Батерии, зарядни устройства, буферни захранвания и инвертори
- Батерии, зарядни устройства - теоретично описание
- Литиево-йонни батерии. Персонализирани батерии. Система за управление на батерията (BMS)
- Батерии
- Зарядни устройства и аксесоари за батерии
- UPS резервно захранване и буферни захранвания
- Преобразуватели и аксесоари за фотоволтаици
- Енергиен запас
- Горивни клетки
- Литиево-йонни батерии
- Go to the subcategory
-
Автоматика
- Futaba Drone Parts
- Крайни изключватели, Микроизключватели
- Датчици, Преобразователи
- Пирометри
- Броячи, Времеви релета, Панелни измервателни прибори
- Промишленни защитни устройства
- Светлинна и звукова сигнализация
- Термокамера
- Екрани LED
- Управляваща апаратура
-
Регистратори
- Регистратор на температура със запис на лента и цифров показател - AL3000
- Микропроцесорни регистратори с екран LCD серия KR2000
- Регистратор KR5000
- Измервател със функция за регистриране на влажност и температура HN-CH
- Експлоатационни материали за регистратори
- Компактен графичен регистратор 71VR1
- Регистратор KR 3000
- Регистратор РС серия R1M
- Регистратори РС серия R2M
- Регистратор РС - 12 изолирани входа– RZMS
- Регистратор PC, USB, 12 изолирани входа – RZUS
- Go to the subcategory
- Go to the subcategory
-
Проводници, Кабел литцендрат, Кабелни канали, Меки връзки
- Проводници
- Кабел литцендрат
-
Кабели за специални приложения
- Компенсиращи и удължаващи проводници
- Проводници за термодвойки
- Съединителни проводници за РТ датчици
- Многожилни проводници темп. -60C до +1400C
- SILICOUL проводници средно напрежение
- Запалителни проводници
- Нагревателни проводници
- Едножилни проводници темп. -60C до +450C
- Проводници за ЖП приложения
- Нагревателни проводници в Ех изпълнение
- Go to the subcategory
- Кабелни канали
-
Плетени кабели
- Плоски плетени кабели
- Кръгли плетени кабели
- Много гъвкави плетени кабели - плоски
- Много гъвкави плетени кабели - кръгли
- Медни цилиндрични плетени кабели
- Медни цилиндрични плетени кабели и канали/кожуси
- Гъвкави заземяващи ленти
- Плетени проводници от оцинкована и неръждясваща стомана
- Медни изолирани плетени проводници PCV -температура до 85 градуsа по C
- Плоски плетени алуминиеви проводници
- Комплект за подсъединение - плетени проводници и тръбички
- Go to the subcategory
- Оборудване за тяга
- Кабелни накрайници
- Изолирани еластични шини
- Многослойни еластични шини
- Системи за провеждане на кабели (шлауфи)
- Кабелни канали / маркучи
- Go to the subcategory
- View all categories
-
Полупроводници
-
-
- Suppliers
-
Applications
- AC и DC задвижвания (инвертори)
- CNC машинни инструменти
- Energy bank
- HVAC автоматизация
- Двигатели и трансформатори
- Заваръчни машини и заваръчни машини
- Захранващи (UPS) и токоизправителни системи
- Измерване и регулиране на температурата
- Измерване и регулиране на температурата
- Индукционно отопление
- Индустриална автоматизация
- Индустриална автоматизация
- Индустриални защитни устройства
- Компоненти за потенциално експлозивна атмосфера (EX)
- Машини за сушене и обработка на дървесина
- Машини за термоформоване на пластмаси
- Минно дело, металургия и основаване
- Оборудване за разпределителни, контролни и телекомуникационни шкафове
- Печат
- Трамвайна и железопътна тяга
-
Инсталация
-
-
Montaż urządzeń
- Монтаж на шкафове
- Проектиране и монтаж на шкафове
- Монтаж на енергийни системи
- Компоненти
- Машини, създадени по поръчка
- Научноизследователска и развойна дейност
-
Промишленни тестери
- Силови полупроводникови тестери
- Тестери за електрически апарати
- Тестери за варистори и отводители
- Автомобилен тестер за предпазители
- Qrr тестер за измерване на преходен заряд в тиристори и силови диоди
- Роторен тестер на прекъсвачи от серия FD
- Тестер за проверка на устройства за остатъчен ток
- Тестер за калибриране на реле
- Тестер за визуални тестове на бутални пръти на газови пружини
- Тиристорен превключвател с висок ток
- Тестер за разрушаване на мрежи
- Go to the subcategory
- View all categories
-
-
-
Индуктори
-
-
Modernizacja induktorów
- Ремонт на използвани индуктори
- Модернизация на индуктори
-
Производство на нови индуктори
- Втвърдяване на коляновите валове
- Втвърдяване на зъбите на лентовия трион
- Нагряване на елементи преди залепване
- Втвърдяване на пистите на автомобилните лагери на главината на колелата
- Втвърдяване на компонентите на трансмисията на задвижването
- Втвърдяване на стъпаловидни шахти
- Нагряване в контракционни фуги
- Сканиращо втвърдяване
- Меко запояване
- Нагреватели на заготовки
- Go to the subcategory
- Знание
- View all categories
-
-
-
Индукционни устройства
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Генератори за индукционно нагряване
-
Индукционни отоплителни генератори Ambrell
- Генератори: mощност 500 W, честота 150-400 kHz
- Генератори: mощност 1,2 - 2,4 kW, честота 150 - 400 kHz
- Генератори: mощност 4.2 - 10 kW, честота 150 - 400 kHz
- Генератори: mощност 10 - 15 kW, честота 50 - 150 kHz
- Генератори: mощност 30-45 kW, честота 50-150 kHz
- Генератори: mощност 65-135 kW, честота 50-150 kHz
- Генератори: mощност 180-270 kW, честота 50-150 kHz
- Генератори: mощност 20-35-50 kW, честота 15-45 kHz
- Генератори: mощност 75-150 kW, честота 15-45 kHz
- Генератори: mощност 200-500 kW, честота 15-45 kHz
- Генератори: mощност 20-50 kW, честота 5-15 kHz
- Go to the subcategory
- Индукционни отоплителни генератори Denki Kogyo
-
JKZ индукционни отоплителни генератори
- Генератори от серия CX, честота: 50-120kHz, мощност: 5-25kW
- SWS генератори, честота: 15-30kHz, мощност: 25-260kW
- Генератори (пещи) за формоване и коване на серия MFS, честота: 0,5-10kHz, мощност: 80-500kW
- MFS топилни пещи, честота: 0,5-10kHz, мощност: 70-200kW
- Генератори на UHT серия, честота: 200-400kHz, мощност: 10-160kW
- Go to the subcategory
- Генератори на лампи за индукционно отопление
- Индукционни отоплителни генератори Himmelwerk
- Go to the subcategory
-
Индукционни отоплителни генератори Ambrell
- Ремонти и модернизация
- Периферни устройства
-
Aпликации
- Медицински приложения
- Приложения за автомобилната индустрия
- Меко запояване
- Запояване
- Алуминиево запояване
- Припояване на магнитни инструменти от неръждаема стомана
- Прецизно запояване
- Атмосферно запояване
- Запояване на месингови и стоманени капачки за радиатори
- Запояване на синтеровани карбиди
- Запояване на медния накрайник и проводника
- Go to the subcategory
- Знание
- View all categories
-
Генератори за индукционно нагряване
-
-
-
Обслужване
-
-
asd
- Сервиз на промишлени охладители за вода и климатици
- Ремонт и модернизация на машини
- Поправка на устройства за автоматика, енергетика и промишлена автоматика
- Захранвания с високо напрежение за електрофилтри
- Индустриални принтери и етикетиращи машини
- Certyfikaty / uprawnienia
- View all categories
-
-
- Contact
- Zobacz wszystkie kategorie
New Transfer Molded SMD Type IPM
New Transfer Molded SMD Type IPM
Mitsubishi Electric has added a new transfer molded SMD type Intelligent Power Module to its line-up – the MISOP™. The MISOP™ is an ideal solution for high performance inverters in the range of 100W which require a high degree of compactness, high efficiency and easy assembly.
By Narender Lakshmanan and Muzaffer Albayrak from Mitsubishi Electric Europe B.V, Germany Teruaki Nagahara, Mitsubishi Electric Power Device Works, Japan
Introduction
Applications such as small drives (in the range of 100W output power) have certain special requirements with regards to the design of the power supply unit. The power supply unit encompasses the power semiconductor module and the associated peripheries (such as gatedrive, control, protection and heatsink) which are assembled using a single PCB. This unit must be able to deliver the highest possible efficiency and must offer a high degree of compactness. Additionally, it is expected that the modules must be mounted with minimum effort on the PCB. Considering the special requirements presented by such applications, the MISOP™ (Mitsubishi Electric Intelligent Small Outline Power Module) are being developed in the 1A/600V range and the 3A/600V range. The MISOP™ is SMD type Intelligent Power Module (IPM) which consists of integrated gate-driver components and bootstrap diodes.
Figure 1 : Package dimensions of the MISOP™ and the pin layout indicating the compliance to the IEC60335-1
This product is a new addition in the Mitsubishi DIPIPM™ family of products which consist of transfer molded power semiconductors optimized for applications requiring a high degree of compactness and high operational efficiency.
Highly Optimized SMD type Power module:
The MISOP™ is based on the Mitsubishi 7th generation Reverse Conduction (RC) IGBT chip technology. The 7th generation chip technology is a low loss thin wafer IGBT technology which allows an optimization of the balance between performance and IGBT chip size. In addition to the inherent benefits of the 7th generation chip technology, the RC technology enables a significant level of optimization of the power module’s surface area requirement since the IGBT and the diode are effectively integrated into a single die. As a result, the chip surface which is normally used for the placement of diode dies are not required in this approach and therefore the IGBTs and the diodes necessary for a 3 phase inverter are effectively packed into a single package corresponding to the SOP footprint. Figure 1 indicates the size of the package and Figure 2 indicates the internal circuit topology of the power module. The pin assignment is similar to that of Mitsubishi’s SLIMDIP™ module from the DIPIPM™ series and the isolation standard has been designed under the consideration of market requirements of creepage and clearance distances.
Figure 2 : The internal topology of the MISOP™
Pin design is also in accordance with the norm IEC60335-1. This product has been developed in the SMD package. It does not have throughhole pins and it can be soldered to the PCB using the reflow soldering technique which is intended to optimize efforts required in the assembly process. Continuing with the concept of the DIPIPMTM series, the MISOP™ is also equipped with integrated gate drive components. The module is equipped with embedded driver ICs: a Low Voltage IC (LVIC) which is responsible for driving the low side switches and a High Voltage IC (HVIC) which utilizes the bootstrap topology to drive the high side switches (with bootstrap diodes and current limiting resistors). The full integration of driver and protection functionality are guaranteed under Mitsubishi quality standards and allows to reduce the failure rate of whole inverter. Also, through the full integration, the number of peripheral components will be optimized and this would help the stock management. The embedded gate drive ICs also support several important protection functionalities. Figure 3 indicates the wiring pattern which has to be established in an application utilizing the MISOP™. The approach adopted by the MISOP™ avoids the needs for several undesirable cross points in the PCB tracks and even enables to use a single-side board. As a result, the PCB board design required for utilizing the MISOP™ is significantly simplified.
Figure 3: An example of the application circuit required for MISOP™ indicating the connections to the shunt resistors, Bootstrap-Capacitors, control input, control power supply and power terminals.
Performance Analysis
The increasing global awareness for carbon footprint reduction combined with the commercial benefit of reducing power consumption in appliances has motivated manufacturers of inverters (for applications such as small fans or pumps) in the range of 100W output power to adopt power semiconductors which deliver the highest possible efficiency during operation. Therefore, along with the advantage of offering compactness and easy design, the MISOP™ must be able to perform well under the required operating conditions. Figure 4 indicates simulation results of the power loss performance with the 1A device MISOP™ for different RMS inverter current Iout(rms) and the corresponding increase in the ΔTj-c(average) for the given values of the Iout(rms). Considering an inverter with the following nominal working conditions: Iout = 0.283 Arms, Vcc = 300V, fc = 20 kHz, pf = 0.8, modulation index = 1; the 3 phase output power is approximately 72W by using the 1A devices (SP1SK) from MISOP™ family. Using the data from Figure 4, we understand that the total power loss is around 2.76W. This performance indicates a power module efficiency of around 96%. Although the MISOP™ is highly compact in volume, it can be observed that this module is capable of delivering excellent thermal performance. With regards to the thermal performance, it is evident that the ΔTj-c(average) for this operating point is around 7 K for each RC-IGBT. Under these operating conditions, (considered an air cooled heatsink with effective Rthc-s =16 K/W for the entire module and ambient temperature of around 40°C) the temperature of the case remains at around 85°C and the average junction temperature remains at around 92°C. Figure 5 indicates the thermal performance of the module captured via a thermal camera (this analysis was performed without any external heatsink). A combination of high operational efficiency and good thermal performance enables the inverter to achieve maximum output power from this MISOP module.
Figure 4: Tentative data pertaining to the thermal and electrical loss performance of a single RC-IGBT device (MISOP™). Conditions: Vcc = 300V, fc = 20 kHz, pf = 0.8, M = 1, Three Phase Modulation, Rth(j-c) maximum, Tj = 125°C, heatsink connected.
Integrated Protection Functions
Along with the requirement for high efficiency, it also necessary to ensure that the inverter is designed using a high performance power module with regards to protection against irregular operation modes. The MISOP™ is provided with several integrated protection functions (please refer to Table 1). The device offers the possibility to implement a short circuit protection via external shunt resistances which can be connected to each of the open emitter pins. To avoid the risk of overheating during operation, there is a built-in overtemperature protection function (OT) and there is a possibility of monitoring the module temperature with an accurate linear analog voltage output signals (VOT), which could help to define the derating points to use the module with high power density. The availability of the “interlock-protection” is an important implementation, this protection function prevents the simultaneous turn-on of both high side and low side switches (such a turn-on would lead to an arm-shot through short circuit). In addition, there is a system to detect and indicate a failure in the control supply voltage. An unstable input to the control power supply can lead to undefined switching states and subsequently thermal run-away of power chips. A failure event in any of the low side switches would be indicated via the Fo signal (except for interlock function).
# | Functions available in the MISOP™ |
---|---|
1 | Under voltage protection (UV) |
2 | Short circuit Protection (SC) |
3 | Over temperature protection (OT) |
4 | Temperature information output (VOT) |
5 | Arm short circuit protection -> Interlock (IL) |
6 | Failure output (Fo) |
7 | Bootstrap diode (BSD) |
8 | Open emitter N side :Three shunts can be connected |
Table 1 : List of internal functionalities available in the MISOP™
Summary
Indices such as the APF (Annual Performance Factor) pertaining to efficiency have gained significance in recent years and have motivated the manufacturers of appliances such as small fans, pumps and various other such appliances which require an output power in the range of 100W to consider power semiconductor devices which offer high operational efficiencies. Simultaneously, the demand for inverter size optimization has led to the demand for highly optimized power modules. On the other hand, such a compact power module must also be robust and offer high reliability. The MISOP™ is designed to address the requirements of this sector. In addition to the availability of integrated functionalities (such as protection functions), the MISOP™ package allows for easy and efficient assembly process. In addition, it must also be noted that the wiring scheme required for the MISOP™ facilitates an easy PCB design thanks to similar pin layout with Mitsubishi’s SLIMDIP™ module and the secured pin to pin isolation distance in accordance with isolation standard IEC60335-1.
Figure 5: Heatsink-less operation captured using a thermal camera Vcc=270V, VD=15V, Io=0.12 and 0.28Arms, fc=16kHz, Modulation= 1, Three phase sine wave, Natural convection (no forced air), Ta=20.9~21.6ºC, Evaluation board, typical data.
References
[1] The DIPIPM™ family concept http://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/products/powermod/dipipm/index.html
[2] Datasheet – SLIMDIP Module: http://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/content/product/powermodule/dipipm/slimdip/slimdip-s_e.pdf
[3] Press release: Mitsubishi Electric to Launch MISOP Surfacemount Package IPM http://de.mitsubishielectric.com/de/newsevents/releases/global/2018/0416-a/index.page
Leave a comment