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
Small Power IPM for High Integration Demand
Small Power IPM for High Integration Demand
Since the first introduction of the DIPIPM™ (Transfer molded type intelligent power module) product family in 1997, these products have been continuously improved and further developed. In the meantime, seven DIPIPM™ product groups have been created in different housing designs, current and voltage classes.
By E. Stumpf, E. Wiesner, Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen, Germany A. Goto, Mitsubishi Electric Corporation, Fukuoka, Japan
Introduction
A wide motor power range up to 15 kW for different motor voltages is covered by the DIPIPM™ product family. These products are now used in numerous applications such as servo and standard drives, air conditioning systems, refrigerators, fans and washing machines.
A unique feature of these products is the high degree of integration of functions with numerous control and protective measures, such as under-voltage protection, over-temperature detection and short circuit protection.
As the number of household appliances increases, so does the need for cost-effective and integrated solutions. Customers want to utilize the recent chip developments in their products as quickly as possible and bring them to market to benefit from the increased efficiency and cost advantages. In addition, these products with the high integration of functions offer better reliability compared to discrete solutions. The SLIMDIP™ product group is the best choice to achieve the above customer targets.
SLIMDIP™ Products Line-up and Features
The SLIMDIP™ product group, introduced in 2015 [1], has recently enjoyed particular popularity. Due to this fact, Mitsubishi Electric is developing further products in the same package with additional current ratings.
In addition to the already presented SLIMDIP-S (5 A), SLIMDIP-L (15 A regular frequency) and SLIMDIP-W (15 A high frequency), next additional products are coming onto the market. It is the SLIMDIP-M with a 10 A current rating for high switching frequencies. Further current ratings are under development already.
The common SLIMDIP™ product features are:
- control input interface compatibility to 5 V and 3 V
- high isolation voltage of 2000 Vrms, one minute
- integrated bootstrap circuit with diodes and current limiting resistors for the P-side power supply
- integrated under-voltage protection
- extended over-temperature protection with additional LVIC temperature monitoring
- integrated short-circuit and over-current protection
Product name | Ratings | Switching speed | |
---|---|---|---|
18.8 mm x 32.8 mm |
SLIMDIP-S | 5 A, 600 V | Fast |
SLIMDIP-M | 10 A, 600 V | Fast | |
SLIMDIP-L | 15 A, 600 V | Regular | |
SLIMDIP-W | 15 A, 600 V | Fast | |
Under development | Higher current ratings |
Table 1: Line-up of SLIMDIP™ IPM product group
For a better performance understanding of each device, the diagram in figure 1 shows the simulated output current versus switching frequency.
Figure 1: SLIMDIP™ products output current simulation results
The SLIMDIP™ products use the 2nd Gen. reverse conducting IGBT chips (RC-IGBTs). With this technology, a further significant step towards high integration with more compact and more straightforward solutions can be achieved.
RC-IGBT Power Chip used in SLIMDIP™ IPM
Both structures, IGBT and free-wheeling diode are integrated into one chip in an RC-IGBT chip. Especially for small current devices, it contributes remarkably to the package downsizing and system cost reduction. The wire bond layout is easier to realize than the conventional solution with separate IGBT and diode [2].
The particular difficulty with the RC-IGBT is that it is challenging to optimize the balance between IGBT and diode performance. For this, Mitsubishi Electric investigated different design concepts to improve the reverse recovery characteristics of diode and total RC-IGBT chip performance. Based on this study, the second generation of the RCIGBT was released.
Mitsubishi Electric uses the 2nd Gen. RC-IGBT in SLIMDIP™ products. The 2nd Gen. RC-IGBT structure is shown schematically in figure 3 below.
The diode VEC vs. ERR trade-off relationship was improved by approximately 52 % in the second generation of RC-IGBT chip without decreasing the IGBT performance. This improvement was achieved especially by advanced thin wafer technology and optimized diode IGBT layout on the chip with properly selected diode structure and diode ratio.
Figure 2: 2nd Gen. RC-IGBT chip structure
Integrated Over-Temperature Protection
An essential feature of the SLIMDIP™ family is comprehensive temperature monitoring. In addition to the hardware-implemented overtemperature shutdown (OT) function, it is possible to continuously monitor the temperature during operation (VOT) and react accordingly before the hardware shutdown occurs.
The excess temperature shutdown is at 130 °C typically. As soon as this temperature is reached at the LVIC, the IPM switches off its gate outputs and reports an excess temperature error to the microcontroller.
With additional analog temperature monitoring on the LVIC, irregularities in the cooling, such as fan defects or heavy pollution, can be determined at an early stage. The IPM user has different options to utilize the temperature monitoring function (VOT). There is a possibility to output an error message or change the control scheme before the IPM reaches the over-temperature trip level and switches the gates off.
IPM Power Supply Integrity
Another beneficial feature of the SLIMDIP™ family is the utilization of high voltage IC (HVIC) with the required components like a bootstrap diode (BSD) and current limiting resistors. The standard three-phase inverter requires four isolated power supplies; three for P-Side and one for N-Side. Integrated into the SLIMDIP™ HVIC circuit allows reducing the number of power supplies from four to one. [3] The usual external functional isolation of P-Side switches is not required. This functional isolation is provided inside of HVIC via level shifting.
Figure 3 shows the principle diagram schematically for a bootstrap circuit.
Figure 3: Bootstrap circuit
The SLIMDIP™ LVIC has to be supplied with a sufficient power supply voltage of 15 V. This voltage secures the proper functionality of the N-side switches and charging of the P-Side. When the output (U, V, W) potential goes down to the GND level, the current flows through the bootstrap diode and charges the bootstrap capacitor. When output (U, V, W) voltage returns to VCC, the bootstrap capacitor's low side remains connected to the emitter of the P-Side switch.
The capacitor discharges its energy driving the P-Side switch's gate to a voltage sufficient to turn it on, while the bootstrap diode blocks that voltage from leaking back.
All SLIMDIP™ power modules are equipped with HVIC, bootstrap diodes and with in-rush current limited resistances. The built-in components reduce the assembly cost and system FIT rates during operation.
Short Circuit Protection Function
A further feature in SLIMDIP™ is detecting short circuit SC current and stopping the operation of IPM. SLIMDIP™ uses an external shunt resistor for the short current detection, as pictured in figure 4. The protection circuit is realized in the LVIC. The voltage over shunt resistance is compared with reference SC trip voltage inside LVIC to detect high short circuit current. The threshold voltage trip level is typically 0.48 V. The exceeding of reference trip voltage would automatically trigger protection function. All gate signals of bottom switches would be interrupted, and a fault output signal would be generated. The external RC filter is to be used to avoid activation of protection by normal switching noise. A time constant of about two μs recommended being used for the RC filter. Additionally, it is recommended to use shunt resistance and pattern wiring with low effective inductance to prevent error fault output.
Figure 4: Short circuit detection principle for SLIMDIP™ IPM
Conclusion
SLIMDIP™ products become the worldwide standard solution for power electronic systems with requirements on a high degree of integration, performance and reliability. The power module SLIMDIP-M with 10 A and 600 V rating was developed to expand the product lineup. The development of the SLIMDIP™ IPM with even higher power density is already started to cover the future demand and continue the SLIMDIP™ product family's success.
References
[1] S. Shibata, M. Kato and H. Zhang, "New Transfer-Molded SLIMDIP for white goods using thin RC-IGBT with a CSTBTTM structure," Proceedings of PCIM Europe 2015; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, Nuremberg, Germany, 2015, pp. 1-6.
[2] T. Yoshida, T. Takahashi, K. Suzuki, and M. Tarutani, “The second-generation 600V RC-IGBT with optimized FWD,” in 2016 28th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Prague, Czech Republic, 62016, pp. 159–162.
[3] Mitsubishi Electric, Bootstrap Circuit Design Manual. [Online]. Available: https://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/ files/manuals/dipipm_bootstrap_circuit_ e.pdf (accessed: Feb. 2021).
Leave a comment