Vous devez être connecté
-
revenirX
-
Composants
-
-
Category
-
Semi-conducteurs
- La diode
- Les thyristors
- Modules de puissance isolés
- Ponts redresseurs
-
Transistors
- Transistors | GeneSiC
- Modules MOSFET SiC | Mitsubishi
- Modules MOSFET SiC | STARPOWER
- Modules MOSFET SiC ABB
- Modules IGBT | MITSUBISHI
- Modules de transistors | MITSUBISHI
- Modules MOSFET | MITSUBISHI
- Modules de transistors | ABB
- Modules IGBT | POWEREX
- Modules IGBT | INFINEON (EUPEC)
- Composants semiconducteurs en carbure de silicium
- Aller à la sous-catégorie
- Circuits de commande
- Blocs de puissance
- Aller à la sous-catégorie
-
Transducteurs électriques
-
Transducteurs de courant LEM
- Transducteur de courant avec boucle de retour fermée (C/L)
- Transducteur de courant avec boucle de retour ouverte (O/L)
- Transducteur de courant alimenté en tension unipolaire
- Transducteurs en technologie Eta
- Transducteurs de courant de haute précision série LF xx10
- Transducteurs de courant série LH
- HOYS i HOYL – dédié au montage directement sur le jeu de barres
- Transducteurs de courant en technologie SMD série GO-SME et GO-SMS
- Capteurs de courant AUTOMOBILE
- Aller à la sous-catégorie
-
Transducteurs de tension | LEM
- Transducteurs de tension série LV
- Transducteurs de tension série DVL
- Transducteurs de tension de précision à double noyau magnétique CV
- Transducteur de tension de traction DV 4200/SP4
- Transducteurs de tension série DVM
- Transducteurs de tension DVC 1000-P
- Transducteurs de tension - Série DVC 1000
- Aller à la sous-catégorie
- Transducteurs de courant de précision | LEM
- Aller à la sous-catégorie
-
Transducteurs de courant LEM
-
Composants passifs (condensateurs, résistances, fusibles, filtres)
- Résistances
-
Fusibles
- Fusibles miniatures pour c.imp. série ABC et AGC
- Fusible rapides tubulaires
- Cartouches de courbe GL/GG et AM
- Cartouches ultrarapides
- Fusibles à action rapide (norme britannique et américaine)
- Fusibles à action rapide (norme européenne)
- Fusibles de traction
- Cartouche de haute tension
- Aller à la sous-catégorie
-
Condensateurs
- Condensateurs pour moteurs
- Condensateurs électrolitiques
- Condensateurs de type snubbers
- Condensateurs de puissance
- Condensateurs pour circuits continus
- Condensateurs de compensation de puissance
- Condensateurs de haute tension
- Condensateurs pour chauffage par induction
- Condensateurs pour impulsions
- Condensateurs DC LINK
- Condensateurs pour circuits AC/DC
- Aller à la sous-catégorie
- Filtres anti-interférences
- Supercondensateurs
-
Protection contre les surtensions
- Protection contre les surtensions pour les applications coaxiales
- Protection contre les surtensions pour les systèmes de vidéosurveillance
- Parafoudres de ligne électrique
- Protection contre surtensions pour LED
- Parafoudres pour le photovoltaïque
- Protection du système de pesage
- Protection contre les surtensions pour bus de terrain
- Aller à la sous-catégorie
- Aller à la sous-catégorie
-
Relais et contacteurs
- Théorie relais et contacteurs
- Relais statiques triphasés
- Relais statiques CC
- Régulateurs, circuits de commande et accessoires
- Démarrages progressifs et contacteurs inverseurs
- Relais electromécaniques
- Contacteurs
- Commutateurs rotatifs
-
Relais statiques monophasés
- Relais semi-conducteurs AC monophasés, série 1 | D2425 | D2450
- Relais à semi-conducteurs CA monophasés, séries CWA et CWD
- Relais à semi-conducteurs CA monophasés des séries CMRA et CMRD
- Relais à semi-conducteurs CA monophasés, série PS
- Relais semi-conducteurs AC double et quadruple, série D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- Relais statiques monophasés, série GN
- Relais à semi-conducteurs CA monophasés, série CKR
- Relais AC monophasés SÉRIES ERDA ET ERAA pour rail DIN
- Relais CA monophasés pour courant 150A
- Relais à semi-conducteurs doubles intégrés à un dissipateur thermique pour un rail DIN
- Aller à la sous-catégorie
- Relais statiques monophasé pour c.imp.
- Relais d'interface
- Aller à la sous-catégorie
- Composants inductifs
- Radiateurs, varistances, protections thermiques
- Ventilateurs
- Climatiseurs et accessoires d'armoires électriques
-
Batteries, chargeurs, blocs d'alimentation tampon et onduleurs
- Batteries et Chargeurs - théorie
- Batteries Li-ion et non-standards. Systèmes de gestion des batteries (BMS)
- Batteries
- Chargeurs de batteries et accessoires
- Alimentation de secours UPS et alimentation tampon
- Convertisseurs de tension et accessoires pour photovoltaïque
- Stockage d'Energie
- Réservoirs de carburant
- Batteries lithium-ion
- Aller à la sous-catégorie
-
Automatique industrielle
- Futaba Drone Parts
- Interrupteurs de fin de course, micro-rupteurs
- Capteurs et convertisseurs
- Pyromètres
- Compteurs, Relais temporisés, Indicateurs de tableau
- Appareils industriels de protection
- Signalisation lumineuse et sonore
- Caméra thermique
- Afficheurs à LED
- Boutons et commutateurs
-
Enregistreurs
- Enregistreur de température à bande et afficheur numérique - AL3000
- Enregistreurs à microprocesseur avec ecran LCD série KR2000
- Enregistreur KR5000
- Indicateur avec fonction enregistrement de température et humidité HN-CH
- Matériaux consommables pour enregistreurs
- Enregistreur graphique compact 71VR1
- Enregistreur KR3000
- Enregistreur PC série R1M
- Enregistreur PC série R2M
- Enregistreur PC, 12 entrés isolées – RZMS
- Enregistreur PC, USB, 12 entrées isolées – RZUS
- Aller à la sous-catégorie
- Aller à la sous-catégorie
-
Câbles et chemins de câbles
- Fils
- Fils de Litz
- Câbles pour les applications spéciales
- Gaines
-
Tresses
- Tresses plates
- Tresses rondes
- Tresses très souples - plates
- Tresses très souples - rondes
- Tresses cuivre cylindriques
- Tresses cuivre cylindriques et protection
- Bandes de mise à la terre souples
- Tresses en acier zingué et inox
- Tresses isolantes en PVC - temp. 85°C
- Tresses plates en aluminium
- Kit de liaison - tresses et gaines
- Aller à la sous-catégorie
- Equipement pour la traction
- Cosses
- Barres flexible isolées
- Barre flexibles multicouches
- Systèmes de traçage des câbles
- Gaines annelées, tuyaux
- Aller à la sous-catégorie
- Voir toutes les catégories
-
Semi-conducteurs
-
-
- Fournisseurs
-
Applications
- Alimentations (UPS) et systèmes de redressement
- Automatisation HVAC
- Chauffage par induction
- Composants pour atmosphères potentiellement explosives (EX)
- Dispositifs de protection industriels
- Energy bank
- Équipements pour armoires de distribution, de contrôle et de télécommunications
- Impression
- L'automatisation industrielle
- L'automatisation industrielle
- Machines à souder et machines à souder
- Machines de séchage et de traitement du bois
- Machines pour le thermoformage des plastiques
- Machines-outils CNC
- Mesure et régulation de la température
- Mesure et régulation de la température
- Mines, métallurgie et fondation
- Moteurs et transformateurs
- Traction de tram et de chemin de fer
- Variateurs CA et CC (onduleurs)
-
Installation
-
-
Montaż urządzeń
- Montage d'armoires
- Conception et assemblage d'armoires
- Installation de systèmes électriques
- Composants
- Machines construites sur commande
- Travaux de recherche et développement R&D
-
Banc de test industriels
- Banc de test de semi-conducteurs de puissance
- Banc de test d'appareils électriques
- Banc de test de varistances et parafoudres
- Banc de test de fusibles d'automobile
- Banc de mesure de charge transitoire Qrr de thyristor et diodes
- Banc de test de rotor d'interruptuer série FD
- Banc de test de disjoncteurs différentiels de courant
- Banc d'étalonnage de relais
- Testeur d'essais visuels de tiges de piston de ressorts à gaz
- Commutateur à thyristor haute intensité
- Testeur de rupture de maille
- Aller à la sous-catégorie
- Voir toutes les catégories
-
-
-
Inducteurs
-
-
Modernizacja induktorów
- Réparation d'inducteurs usagés
- Modernisation des inducteurs
-
Production de nouveaux inducteurs
- Durcissement des vilebrequins
- Durcissement des dents de scie à ruban
- Chauffage des éléments avant collage
- Durcissement des chemins de roulement des roulements de moyeu de roue automobile
- Durcissement des composants de transmission d'entraînement
- Durcissement des arbres étagés
- Chauffage dans les joints de contraction
- Scanning durcissement
- Soudure tendre
- Chauffe-billettes
- Aller à la sous-catégorie
- Base de connaissances
- Voir toutes les catégories
-
-
-
Appareils à induction
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Générateurs pour chauffage par induction
-
Générateurs de chauffage par induction Ambrell
- Générateurs: puissance 500 W, fréquence 150-400 kHz
- Générateurs: puissance 1,2 - 2,4 kW, fréquence 150 - 400 kHz
- Générateurs: puissance 4,2 - 10 kW, fréquence 150 - 400 kHz
- Générateurs: puissance 10-15 kW, fréquence 50-150 kHz
- Générateurs: puissance 30-45 kW, fréquence 50-150 kHz
- Générateurs: puissance 65-135 kW, fréquence 50-150 kHz
- Générateurs: puissance 180-270 kW, fréquence 50-150 kHz
- Générateurs: puissance 20-35-50 kW, fréquence 15-45 kHz
- Générateurs: puissance 75-150 kW, fréquence 15-45 kHz
- Générateurs: puissance 200-500 kW, fréquence 15-45 kHz
- Générateurs: puissance 20-50 kW, fréquence 5-15 kHz
- Aller à la sous-catégorie
- Générateurs de chauffage par induction Denki Kogyo
-
Générateurs de chauffage par induction JKZ
- Générateurs de la série CX, fréquence: 50-120kHz, puissance: 5-25kW
- Générateurs de la série SWS, fréquence: 15-30kHz, puissance: 25-260kW
- Générateurs (fours) pour le formage et le forgeage série MFS (0,5-10 kHz)
- Fours de fusion MFS, fréquence: 0,5-10 kHz, puissance: 70-200kW
- Générateurs série UHT, fréquence: 200-400kHz, puissance: 10-160kW
- Aller à la sous-catégorie
- Générateurs de lampes pour le chauffage par induction
- Générateurs de chauffage par induction Himmelwerk
- Aller à la sous-catégorie
-
Générateurs de chauffage par induction Ambrell
- Réparations et modernisation
- Périphériques
-
Applications
- Applications médicales
- Applications pour l'industrie automobile
- Soudure tendre
- Brasage
- Brasage fort d'aluminium
- Brasage dur d'outils magnétiques en acier inoxydable
- Soudure de précision
- Soudure dans l'atmosphère
- Soudure des bouchons de dissipateurs thermiques en laiton et en acier
- Brasage des carbures frittés
- Souder la pointe de cuivre et le fil
- Aller à la sous-catégorie
- Base de connaissances
- Voir toutes les catégories
-
Générateurs pour chauffage par induction
-
-
-
Service
-
-
asd
- Service de refroidisseurs d'eau et de climatiseurs industriels
- Rénovation et modernisation des machines
-
Réparation d'appareils électroniques
- Service des onduleurs, servo variateurs et régulateurs DC
- Service d'onduleurs photovoltaïques
- Service des redresseurs de galvanoplastie FLEXKRAFT
- Offre de réparation d'équipement
- Liste des appareils desservis
- Réparation de filmeuse de billets
- Conditions pour les réparations et formulaire de demande de réparation
- Aller à la sous-catégorie
- Alimentation haute tension pour électrofiltres
- Imprimantes industrielles et étiqueteuses
- Certificats / agréments
- Voir toutes les catégories
-
-
- Contact
- Zobacz wszystkie kategorie
1200V SiC Hybrid IGBT Modules for High Frequency Applications
1200V SiC Hybrid IGBT Modules for High Frequency Applications
Dedicated IGBT-modules for high switching frequency operation have been successfully introduced to the market over the past years. Typical applications are X-ray generators, CT-scanners, induction heating, welding, plasma cutters or inverters for isolated or contactless electrical power conversion.
By Eckhard Thal, Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen, Germany
The switching frequency in those applications is usually higher than 20kHz, thus exceeding the range for which standard industrial IGBTmodules are optimized for. Since several years Mitsubishi Electric is offering a dedicated IGBT-series for those high frequency applications, called NFH-series. For reducing the switching loss it is using IGBT-chips with an optimized trade-off between Vce(sat) and Eoff. As next innovation step Mitsubishi Electric now is introducing it’s Silicon Carbide Chip technology to this proven NFH-series design.
Hybrid SiC-IGBT module approach
A series of 1200V dual modules with current ratings between 100A and 600A was developed [1] by using SiC Schottky Barrier Diodes (SBD). This approach is called “Hybrid SiC” module. For better understanding the used terminology, please refer to Figure 1. A hybrid SiC module is containing Silicon-based IGBT in combination with SiCbased Schottky Barrier diodes. The IGBT-chips are kept the same in both the conventional NFH-series and new hybrid SiC NFH-series.
Figure 1: Evolution of SiC technology in power modules
Type | Voltage | Current | Connection | Baseplate size |
CMH100DY-24NFH | 1200V | 100A | 2in1 | 48x94mm |
CMH150DY-24NFH | 150A | |||
CMH200DU-24NFH | 200A | 62x108mm | ||
CMH300DU-24NFH | 300A | |||
CMH400DU-24NFH | 400A | 80x110mm | ||
CMH600DU-24NFH | 600A |
Table 1: Line-up
Figure 2: Line-up and Package outlines
The principle switching waveforms are given in Figure 1. Due to the fact that Schottky diodes as unipolar semiconductors don’t have any reverse recovery charge, there is no reverse recovery loss. The absence of diode reverse recovery current on the other hand leads to a substantial reduction of IGBT turn-on energy.
A further reduction of total power loss can be achieved if both the active switch and the free-wheeling diode are made of SiC. This approach is called “Full SiC” module.
Line-up & Package outlines
The line-up of new hybrid SiC NFH-series is shown in table 1; the package outlines are given in Figure 2. For the middle and large size packages the main terminals are located at the side of the housing. This arrangement allows using a laminated main terminal structure inside the module for reducing the internal package inductance Lint. For all current ratings of both middle and large size package this internal package inductance is in the range of 18…22nH (defi ned between Pand N - main terminals).
Switching behavior
The turn-on waveforms under inductive load condition of conventional NFH-module CM600DU-24NFH and new hybrid SiC module CMH600DU-24NFH are shown in Figure 3. Taking into account that both module types are using exactly the same IGBT-chips the difference in switching waveform is entirely the result of difference in free-wheel diode behavior. The key difference between both current waveforms can be explained by the lack of reverse recovery charge (and consequently the diode’s reverse recovery current) in the hybrid SiC module CMH600DU-24NFH as the Schottky Barrier Diode is a unipolar semiconductor. Consequently both the turn-off loss of freewheeling diode and the turn-on loss of IGBT under inductive load switching are drastically reduced, as it can be seen in the switching energy diagrams given in Figure 4 and 5.
Loss performance comparison
A power loss simulation under inverter operation conditions (hard switching) with sine-wave PWM reveals the big impact of using SiC Schottky diodes instead of conventional Si-diodes for the NFH-series modules: at fc=30kHz the hybrid SiC module has just half of the total losses of its Si-counterpart, see Figure 6.
The dependency of total module power loss on PWM switching frequency fc is given in Figure 7. From this diagram it can be derived that the total power loss of new hybrid SiC type CMH600DU-24NFH at fc=50kHz is at the same level as its full Si-counterpart at fc=17kHz. Considering that both modules CMH600DU-24NFH and CM600DU24NFH have the same power loss handling capability (same baseplate size and hence the same Rth(c-f); same Rth(j-c) for IGBT) it seems to be possible for such applications to triple the switching frequency fc while keeping the module power loss at the same level.
Figure 3: Ic-waveforms at turn-on
Figure 4: IGBT turn-on energy E(on) vs. current
Application benefits
The described improvements in switching loss performance under hard switching conditions are offering system benefi ts basically in two directions when using the new hybrid SiC NFH-series: The most obvious one is the possibility of increasing the switching frequency fc. The size of inductive components in a power electronic system is often determined by the switching frequency. Consequently an increase of fc can help to reduce size (and cost) of those inductive components. Also the dynamic response of a power electronic system can be improved by increasing fc. Another direction is improving the energy effi ciency of a power electronic system. This is an interesting option especially in application where low system effi ciency is penalized. In general reducing the power loss dissipated in the IGBT modules will help to reduce heat sink size. This is interesting for such applications where heat sink is the limiting factor for system size reduction. Another potential benefi t of using the new hybrid SiC series can be expected in soft switching applications. Here the principle absence of reverse recovery charge at diode turn-off can contribute to a further power loss reduction.
Figure 5: Freewheeling diode turn-off energy vs. current
Figure 6: Power loss simulation (inverter operation with sinus PWM)
Summary and outlook
By using Mitsubishi’s new hybrid SiC IGBT modules for high frequency applications a drastical reduction of switching loss is possible. The use of SiC Schottky Barrier diodes instead of conventional Silicon diodes as freewheeling diodes in the modules of NFH-series is eliminating the reverse recovery charge at freewheeling diode turnoff. Under hard switching inverter operation conditions this allows to increase the switching frequency by a factor of 2…3 compared with conventional Si-based IGBT modules.
Figure 7: Power loss versus PWM switching frequency fc
Application benefi ts can be also expected when using the new hybrid SiC modules in soft switching applications due to the absence of reverse recovery charge at diode turn-off. Here further investigations are needed.
Literature
[1] “Mitsubishi Electric to Ship Sample Hybrid SiC Power Semiconductor Modules for High-frequency Switching Applications”; Press Release of Mitsubishi Electric Corporation; Tokyo, May 15, 2014
Laissez un commentaire