Musisz być zalogowany/a
-
WróćX
-
Podzespoły
-
-
Category
-
Półprzewodniki
- Diody
-
Tyrystory
- Tyrystory firmy VISHAY (IR)
- Tyrystory firmy LAMINA
- Tyrystory firmy INFINEON (EUPEC)
- Tyrystory firmy ESTEL
- Tyrystory firmy WESTCODE
- Tyrystory firmy Semikron
- Tyrystory firmy POWEREX
- Tyrystory firmy DYNEX
- Tyrystory do grzejnictwa indukcyjnego
- Tyrystory firmy ABB
- Tyrystory firmy TECHSEM
- Przejdź do podkategorii
-
Moduły elektroizolowane
- Moduły elektroizolowane firmy VISHAY (IR)
- Moduły elektroizolowane firmy INFINEON (EUPEC)
- Moduły elektroizolowane firmy Semikron
- Moduły elektroizolowane firmy POWEREX
- Moduły elektroizolowane firmy IXYS
- Moduły elektroizolowane firmy POSEICO
- Moduły elektroizolowane firmy ABB
- Moduły elektroizolowane firmy TECHSEM
- Przejdź do podkategorii
- Mostki prostownicze
-
Tranzystory
- Tranzystory firmy GeneSiC
- Moduły SiC MOSFET firmy Mitsubishi
- Moduły SiC MOSFET firmy STARPOWER
- Moduły SiC MOSFET firmy ABB
- Moduły IGBT firmy MITSUBISHI
- Moduły tranzystorowe firmy MITSUBISHI
- Moduły MOSFET firmy MITSUBISHI
- Moduły tranzystorowe firmy ABB
- Moduły IGBT firmy POWEREX
- Moduły IGBT - firmy INFINEON (EUPEC)
- Elementy półprzewodnikowe z węglika krzemu
- Przejdź do podkategorii
- Sterowniki
- Bloki mocy
- Przejdź do podkategorii
-
Przetworniki prądowe i napięciowe LEM
-
Przetworniki prądowe LEM
- Przetwornik prądu z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego (C/L)
- Przetwornik prądu z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego (O/L)
- Przetwornik prądu zasilany napięciem jednobiegunowym
- Przetworniki w technologii Eta
- Przetworniki prądowe o dużej dokładności serii LF xx10
- Przetworniki prądowe serii LH
- HOYS i HOYL – dedykowane do montażu bezpośrednio na szynę prądową
- Przetworniki prądowe w technologii SMD serii GO-SME i GO-SMS
- Przetworniki prądowe AUTOMOTIVE
- Przejdź do podkategorii
-
Przetworniki napięciowe LEM
- Przetworniki napięciowe serii LV
- Przetworniki napięciowe serii DVL
- Precyzyjne przetworniki napięciowe z podwójnym rdzeniem magnetycznym serii CV
- Trakcyjny przetwornik napięciowy DV 4200/SP4
- Przetworniki napięciowe serii DVM
- Przetwornik napięciowy DVC 1000-P
- Przetworniki napięciowe serii DVC 1000
- Przejdź do podkategorii
- Precyzyjne przetworniki prądowe
- Przejdź do podkategorii
-
Przetworniki prądowe LEM
-
Elementy pasywne (kondensatory, rezystory, bezpieczniki, filtry)
- Rezystory
-
Bezpieczniki
- Bezpieczniki miniaturowe do układów elektronicznych seria ABC i AGC
- Bezpieczniki szybkie rurkowe
- Wkładki zwłoczne o charakterystykach GL/GG oraz AM
- Wkładki topikowe ultraszybkie
- Bezpieczniki szybkie standard brytyjski i amerykański
- Bezpieczniki szybkie standard europejski
- Bezpieczniki trakcyjne
- Wkładki bezpiecznikowe wysokonapięciowe
- Przejdź do podkategorii
-
Kondensatory
- Kondensatory do silników
- Kondensatory elektrolityczne
- Kondensatory foliowe Icel
- Kondensatory mocy
- Kondensatory do obwodów DC
- Kondensatory do kompensacji mocy
- Kondensatory wysokonapięciowe
- Kondensatory do grzejnictwa indukcyjnego
- Kondensatory impulsowe
- Kondensatory DC LINK
- Kondensatory do obwodów AC/DC
- Przejdź do podkategorii
- Filtry przeciwzakłóceniowe
- Superkondensatory
-
Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe
- Ograniczniki przepięć dla aplikacji RF
- Ograniczniki przepięć dla systemów wizyjnych
- Ograniczniki przepięć linii zasilających
- Ograniczniki przepięć do LED
- Ograniczniki przepięć do Fotowoltaiki
- Ograniczniki przepięć dla systemów wagowych
- Ograniczniki przepięć dla magistrali Fieldbus
- Przejdź do podkategorii
- Filtry emisji ujawniającej TEMPEST
- Przejdź do podkategorii
-
Przekaźniki i Styczniki
- Teoria przekaźniki i styczniki
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC 3-fazowe
- Przekaźniki półprzewodnikowe DC
- Regulatory, układy sterujące i akcesoria
- Soft starty i styczniki nawrotne
- Przekaźniki elektromechaniczne
- Styczniki
- Przełączniki obrotowe
-
Przekaźniki półprzewodnikowe AC 1-fazowe
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC jednofazowe serii 1 | D2425 | D2450
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC jednofazowe serii CWA I CWD
- Przekażniki półprzewodnikowe AC jednofazowe serii CMRA I CMRD
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC jednofazowe serii PS
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC podwójne i poczwórne serii D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- 1-fazowe przekaźniki półprzewodnikowe serii gn
- Przekaźniki półprzewodnikowe ac jednofazowe serii ckr
- Przekaźniki AC jednofazowe na szynę din SERII ERDA I ERAA
- Przekaźniki jednofazowe AC na prąd 150A
- Podwójne przekaźniki półprzewodnikowe zintegrowane z radiatorem na szynę DIN
- Przejdź do podkategorii
- Przekaźniki półprzewodnikowe AC 1-fazowe do druku
- Przekaźniki interfejsowe
- Przejdź do podkategorii
- Rdzenie oraz inne elementy indukcyjne
- Radiatory, Warystory, Zabezpieczenia termiczne
- Wentylatory
- Klimatyzacja, Osprzęt do szaf rozdzielczych, Chłodnice
-
Akumulatory, ładowarki, zasilacze buforowe i przetwornice
- Akumulatory, ładowarki - opis teoretyczny
- Baterie litowo-jonowe. Niestandardowe baterie. System zarządzania baterią (BMS)
- Akumulatory
- Ładowarki akumulatorów i akcesoria
- Zasilacze UPS i zasilacze buforowe
- Przetwornice i osprzęt do fotowoltaiki
- Magazyny energii
- Wodorowe ogniwa paliwowe
- Ogniwa litowo-jonowe
- Przejdź do podkategorii
-
Automatyka
- Części do dronów Futaba
- Wyłączniki krańcowe, Mikrowyłączniki
- Czujniki, Przetworniki
- Pirometry
- Liczniki, Przekaźniki czasowe, Mierniki tablicowe
- Przemysłowe urządzenia ochronne
- Sygnalizacja świetlna i dźwiękowa
- Kamera termowizyjna
- Wyświetlacze LED
- Przyciski i przełączniki
-
Rejestratory
- Rejestrator AL3000
- Rejestrator KR2000
- Rejestrator KR5000
- Miernik z funkcją rejestracji wilgotności i temperatury HN-CH
- Materiały eksploatacyjne do rejestratorów
- Rejestrator 71VR1
- Rejestrator KR 3000
- Rejestratory PC serii R1M
- Rejestratory PC serii R2M
- Rejestrator PC, 12 izolowanych wejść – RZMS-U9
- Rejestrator PC, USB, 12 izolowanych wejść – RZUS
- Przejdź do podkategorii
- Przejdź do podkategorii
-
Przewody, Lica, Peszle, Połączenia elastyczne
- Druty
- Lica
-
Kable do zastosowań specjalnych
- Przewody przedłużające i kompensujące
- Przewody do termopar
- Przewody podłączeniowe do czyjnków PT
- Przewody wielożyłowe temp. -60°C do +1400°C
- SILICOUL przewody średniego napięcia
- Przewody zapłonowe
- Przewody grzejne
- Przewody jednożyłowe temp. -60°C do +450°C
- Przewody kolejowe
- Przewody grzejne w Ex
- Przewody dla przemysłu obronnego
- Przejdź do podkategorii
- Koszulki
-
Plecionki
- Plecionki płaskie
- Plecionki okrągłe
- Bardzo giętkie plecionki - płaskie
- Bardzo giętkie plecionki - okrągłe
- Miedziane plecionki cylindryczne
- Miedziane plecionki cylindryczne i osłony
- Paski uziemiające giętkie
- Plecionki cylindryczne z ocynkowanej i nierdzewnej stali
- Miedziane plecionki izolowane PCV - temperatura do 85 stopni C
- Płaskie plecionki aluminiowe
- Zestaw połączeniowy - plecionki i rurki
- Przejdź do podkategorii
- Osprzęt dla trakcji
- Końcówki kablowe
- Szyny elastyczne izolowane
- Wielowarstwowe szyny elastyczne
- Systemy prowadzenia kabli
- Peszle, rury
- Przejdź do podkategorii
- Zobacz wszystkie kategorie
-
Półprzewodniki
-
-
- Dostawcy
-
Aplikacje
- Automatyka HVAC
- Automatyka przemysłowa
- Banki energii
- Energetyka
- Górnictwo, hutnictwo i odlewnictwo
- Maszyny do suszenia i obróbki drewna
- Maszyny do termo-formowania tworzyw sztucznych
- Nagrzewanie indukcyjne
- Napędy prądu stałego i przemiennego (falowniki)
- Obrabiarki CNC
- Podzespoły do stref zagrożonych wybuchem (EX)
- Poligrafia
- Pomiar i regulacja temperatury
- Pomiary badawcze i laboratoryjne
- Przemysłowe urządzenia ochronne
- Silniki i transformatory
- Spawarki i zgrzewarki
- Trakcja tramwajowa i kolejowa
- Wyposażenie do szaf rozdzielczych i sterowniczych
- Zasilacze (UPS) i układy prostownikowe
-
Montaż
-
-
Montaż urządzeń
- Montaż urządzeń na zamówienie
- Montaż szaf
- Montaż systemów zasilania
- Podzespoły
- Maszyny budowane na zamówienie
- Prace badawczo rozwojowe B + R
-
Testery przemysłowe
- Testery elementów półprzewodnikowych mocy
- Testery aparatów elektrycznych
- Testery warystorów i ograniczników przepięć
- Tester do badania bezpieczników samochodowych
- Tester Qrr do pomiaru ładunku przejściowego w tyrystorach i diodach mocy
- Tester rotora wyłączników serii FD
- Tester audytowy wyłączników różnicowoprądowych
- Tester do kalibracji przekaźników
- Tester badań wizyjnych tłoczysk sprężyn gazowych
- Tyrystorowy łącznik wielkoprądowy
- Tester do zrywania siatki
- Przejdź do podkategorii
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
-
Induktory
-
-
Modernizacja induktorów
- Naprawa induktorów
- Modernizacja induktorów
-
Produkcja nowych induktorów
- Hartowanie wałów korbowych
- Hartowanie zębów pił taśmowych
- Nagrzewanie elementów przed przyklejaniem
- Hartowanie bieżni łożysk piast kół samochodowych
- Hartowanie elementów układu przeniesienia napędu
- Hartowanie wałków stopniowanych
- Nagrzewanie w połączeniach skurczowych
- Hartowanie scaningowe (posuwowe)
- Lutowanie miękkie
- Induktory do nagrzewania przed kuciem
- Przejdź do podkategorii
- Baza wiedzy
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Generatory do grzania indukcyjnego
-
Generatory do grzania indukcyjnego Ambrell
- Generatory o mocy 500 W, częstotliwość 150 - 400 kHz
- Generatory o mocy 1.2-2.4 kW, częstotliwość 150 - 400 kHz
- Generatory o mocy 4.2-10 kW, częstotliwość 150 - 400 kHz
- Generatory o mocy 10-15 kW, częstotliwość 50-150 kHz
- Generatory o mocy 30-45 kW, częstotliwość 50-150 kHz
- Generatory o mocy 65-135 kW, częstotliwość 50-150 kHz
- Generatory o mocy 180-270 kW, częstotliwość 50-150 kHz
- Generatory o mocy 20-35-50 kW, częstotliwość 15-45 kHz
- Generatory o mocy 75-150 kW, częstotliwość 15-45 kHz
- Generatory o mocy 200-500 kW, częstotliwość 15-45 kHz
- Generatory o mocy 20-50 kW, częstotliwość 5-15 kHz
- Przejdź do podkategorii
- Generatory do grzania indukcyjnego Denki Kogyo
-
Generatory do grzania indukcyjnego JKZ (również następcy generatorów lampowych)
- Generatory serii CX, częstotliwość: 50-120kHz, moc: 5-25kW
- Generatory serii SWS, częstotliwość: 15-30kHz, moc: 25-260kW
- Generatory (piece) do formowania i kucia serii MFS, częstotliwość: 0,5-10kHz, moc: 80-500kW
- Piece do topienia serii MFS, częstotliwość: 0,5-10kHz, moc: 70-200kW
- Generatory serii UHT, częstotliwość: 200-400kHz, moc: 10-160kW
- Przejdź do podkategorii
- Generatory lampowe do grzania indukcyjnego
-
Generatory do grzania indukcyjnego Himmelwerk
- Generatory o mocy 2-5 kW, częstotliwość 250-1000 kHz
- Generatory o mocy 5-25 kW, częstotliwość 50-2000 kHz
- Generatory o mocy 10 kW, częstotliwość 20-100 kHz
- Generatory o mocy 25-250 kW, częstotliwość 4-50 kHz
- Generatory o mocy 25-250 kW, częstotliwość 50-600 kHz
- Generatory o mocy 15-20 kW, częstotliwość 20-100 kHz
- Przejdź do podkategorii
- Przejdź do podkategorii
-
Generatory do grzania indukcyjnego Ambrell
- Naprawy i modernizacje
- Urządzenia peryferyjne
-
Aplikacje
- Aplikacje medyczne
- Aplikacje dla przemysłu samochodowego
- Lutowanie
- Lutowanie twarde
- Lutowanie twarde aluminium
- Lutowanie twarde narzędzi ze stali magnetycznej nierdzewnej
- Lutowanie precyzyjne
- Lutowanie w atmosferze ochronnej
- Lutowanie mosiężnych i stalowych zaślepek radiatora
- Lutowanie węglików spiekanych
- Lutowanie miedzianej końcówki i drutu
- Przejdź do podkategorii
- Baza wiedzy
- Zobacz wszystkie kategorie
-
Generatory do grzania indukcyjnego
-
-
-
Serwis i naprawy
-
-
asd
- Serwis przemysłowych chłodnic wody i klimatyzatorów
- Remonty i modernizacje maszyn
-
Naprawy urządzeń energoelektroniki, elektroniki i automatyki
- Serwis falowników, serwonapędów oraz regulatorów DC
- Serwis falowników fotowoltaicznych
- Serwis prostowników do galwanizerni FLEXKRAFT
- Oferta napraw urządzeń
- Lista naprawianych urządzeń
- Naprawa foliarek do banknotów
- Regulamin dot. napraw z tego działu oraz formularz przyjęcia urządzenia do naprawy
- Przejdź do podkategorii
- Zasilacze wysokonapięciowe do elektrofiltrów
- Drukarki i etykieciarki przemysłowe
- Certyfikaty / uprawnienia
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
- Kontakt
- Zobacz wszystkie kategorie
Więcej mocy i wyższa niezawodność dzięki modułowi IGBT 7. generacji z nową technologią SLC
![Więcej mocy i wyższa niezawodność dzięki modułowi IGBT 7. generacji z nową technologią SLC Więcej mocy i wyższa niezawodność dzięki modułowi IGBT 7. generacji z nową technologią SLC](https://www.dacpol.eu/modules/ybc_blog/views/img/bg-grey.png)
Więcej mocy i wyższa niezawodność dzięki modułowi IGBT 7. generacji z nową technologią SLC
Główne wymagania dotyczące systemów elektroniki mocy to wysoka wydajność, wysoka gęstość mocy i wysoka niezawodność. Aby osiągnąć wysoką wydajność, Mitsubishi Electric opracowało chipset IGBT 7. generacji. Aby dodatkowo spełnić wymagania dotyczące wysokiej niezawodności i wysokiej gęstości mocy, nowo opracowana technologia pakietu SLC jest połączona z czipem 7. generacji w serii modułów IGBT typu NX.
Przez Thomasa Radke, Mitsubishi Electric Europe B.V., Koichi Masuda, Mitsubishi Electric Corp., Japonia
Przemysłowe moduły IGBT są stosowane w różnych dziedzinach zastosowań. Wszystkie te aplikacje wymagają kompaktowych modułów mocy o dużej gęstości mocy, wysokiej niezawodności i wysokiej wydajności przy rozsądnych kosztach. Aby spełnić wszystkie te wymagania, opracowano moduły IGBT NX 7. generacji oparte na technologii SLC. IGBT 7. generacji, oparty na koncepcji CSTBT™, zapewnia wysoką wydajność poprzez redukcję strat dynamicznych i statycznych [2]. Redukcja strat jest pierwszym krokiem w realizacji modułu o dużej gęstości mocy. W drugim kroku należy poprawić oporność termiczną Rth, aby zwiększyć zdolność do przewodzenia mocy przy określonej temperaturze pracy i zmniejszyć wahania temperatury. Poprzez połączenie poprawionej zdolności do cyklicznego obciążenia termicznego i mocy można uzyskać wysoką niezawodność i kompaktowe moduły mocy. Nowo opracowana technologia opakowania SLC zapewnia niską oporność termiczną oraz wysoką zdolność do cyklicznego obciążenia mocy i ciepła.
Technologia SLC
Technologia SLC (SoLid Cover) to nowo opracowana technologia pakietowa umożliwiająca uzyskanie wysokiej niezawodności i wysokiej przewodności cieplnej [3]. Porównanie nowej struktury opakowania z konwencjonalną strukturą przedstawiono na Rysunku 1.
Tradycyjnie stosuje się ceramiczne podłoża metalizowane do zapewnienia izolacji elektrycznej między obwodem elektrycznym z układami półprzewodnikowymi a płytą bazową modułu. Podłoża te są połączone z płytą bazową miedzianą za pomocą warstwy lutu. Wadą tej kombinacji materiałowej jest brak dopasowania współczynnika rozszerzalności termicznej (CTE) między ceramiką, lutem a miedzią. Dopasowanie to powoduje pęknięcia lutu spowodowane wahaniem temperatury i ogranicza czas życia modułów mocy. Zdolność modułu do wytrzymania tego naprężenia jest znana jako zdolność cyklicznego obciążenia termicznego.
![Porównanie struktur opakowań SLC i konwencjonalnych](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure1.png)
Rysunek 1: Porównanie struktur opakowań SLC i konwencjonalnych
W technologii SLC izolacja jest realizowana przez materiał żywicowy, który ma podobną wartość CTE jak miedź. Płyta bazowa i warstwa lutu są eliminowane, ponieważ górna i dolna warstwa miedzi mogą być bezpośrednio połączone z warstwą izolacyjnej żywicy. Dzięki temu IMB (Insulated Metal Baseplate) zdolność cyklicznego obciążenia termicznego jest znacznie poprawiona. Aktualny stan trwającego testu cyklu temperaturowego pokazano na Rysunku 2. Obecnie osiągnięto 40 tys. cykli przy wahaniach temperatury 80K. Ten wynik jest około 7 razy wyższy niż w przypadku konwencjonalnej zdolności, a test ten trwa nadal bez awarii. Ponadto, jak pokazano po prawej stronie Rysunku 2, po 40 tys. cyklach nie zaobserwowano żadnej delaminacji. Dlatego można się spodziewać jeszcze większej zdolności cyklicznego obciążenia termicznego.
![Stan testu cyklu termicznego](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure2.png)
Rysunek 2: Stan testu cyklu termicznego
W konwencjonalnych modułach maksymalny rozmiar ceramicznych podłoży jest ograniczony przez zdolność do cyklicznego obciążania termicznego, ponieważ naprężenia mechaniczne wywołane wahaniem temperatury wzrastają wraz ze wzrostem rozmiaru podłoża. W związku z tym w konwencjonalnych modułach IGBT o rozmiarze podstawy 122 mm x 62 mm zazwyczaj używa się dwóch lub trzech ceramicznych podłoży, jak pokazano na Rysunku 3. Z kolei nowa technologia SLC składa się z jednego wspólnego podłoża IMB dzięki eliminacji warstwy lutu między podłożem a płytą bazową. Dzięki temu podejściu z wykorzystaniem wspólnego podłoża zwiększa się dostępna powierzchnia do montażu układów mocy w module, a połączenia za pomocą wiązek drutów między podłożami są eliminowane, co zmniejsza parazytne indukcyjności wewnętrzne pakietu oraz opór wiodący. Dlatego wspólne podłoże IMB stanowi jedno z kluczowych elementów technologii SLC pozwalających osiągnąć kompaktowe moduły mocy o dużej gęstości mocy.
Oprócz zdolności do cyklicznego obciążania termicznego, należy również uwzględnić zdolność do cyklicznego obciążania prądem w celu opracowania modułu mocy o wysokiej niezawodności. Główną przyczyną awarii związanej z cyklicznym obciążaniem prądem jest degradacja połączenia drutów wiązanego. Ciągły przepływ prądu i związane z tym wahania temperatury złączy przewodów powodują naprężenia w połączeniach drutowych. W nowej technologii SLC druty połączeniowe są pokryte twardą żywicą do bezpośredniego otoczenia, a nie miękkim żelem silikonowym. Dzięki twardej żywicy DP, naprężenia mechaniczne połączenia drutowego są równomiernie rozłożone na całej powierzchni drutu, jak pokazano na Rysunku 4. W konwencjonalnym module mocy naprężenie mechaniczne drutu nie jest tak bardzo absorbowane przez miękki żel silikonowy, a to naprężenie skupia się w podstawie drutu wiązanego. Moduły IGBT 6. generacji zastosowały już zoptymalizowaną i ulepszoną technologię wiązania drutów, aby osiągnąć wysoką żywotność cyklu mocy przy użyciu drutów aluminiowych i powłoki miękkiego żelu silikonowego. Ponadto, poprzez połączenie tej technologii wiązania drutów i technologii SLC, zdolność do cyklicznego obciążania prądem jest istotnie zwiększona, zachowując sprawdzone i kosztowo korzystne połączenia drutów aluminiowych w porównaniu do drogich technologii, takich jak wiązanie drutem miedzianym. Porównanie między docelową zdolnością do cyklicznego obciążania prądem technologii SLC a modułami 6. generacji jest pokazane na Rysunku 5.
![Pakiet typu NX z: 1 IMB i 2. Konwencjonalne podłoże ceramiczne](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure3.png)
Rysunek 3: Pakiet typu NX z: 1 IMB i 2. Konwencjonalne podłoże ceramiczne
![Skupienie naprężenia na wiązce drutów w technologii konwencjonalnej i SLC](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure4.png)
Rysunek 4: Skupienie naprężenia na wiązce drutów w technologii konwencjonalnej i SLC
![Zdolność do cyklicznego obciążania prądem w technologii konwencjonalnej i SLC](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure5.png)
Rysunek 5: Zdolność do cyklicznego obciążania prądem w technologii konwencjonalnej i SLC
Aby dalszo poprawić żywotność cyklu mocy, należy zredukować wahania temperatury przyłącza. Można to osiągnąć poprzez poprawę oporu termicznego modułu mocy. Aplikacje o stałym obciążeniu są zazwyczaj ograniczone termicznie przez maksymalną temperaturę złącza.
Aby spełnić również te wymagania, technologia SLC poprawiła opory termiczne. Technologia SLC stosuje IMB, dlatego eliminowana jest warstwa lutu o niskiej przewodności cieplnej między podłożem a płytą bazową. Materiał izolacyjny i grubość warstwy izolacyjnej IMB są dobrane w celu osiągnięcia najlepszego kompromisu pomiędzy zdolnością izolacji, niezawodnością i niskim oporem termicznym. Dzięki tej optymalizacji możliwe jest osiągnięcie redukcji oporu termicznego od złącza do obudowy Rth(j-c) o około 30% w porównaniu do konwencjonalnych modułów, w których tlenek glinu (Al2O3) jest powszechnie stosowany jako materiał ceramiczny.
W konwencjonalnych modułach z płytą bazową miedzianą i podłożem ceramicznym należy również uwzględnić wykrzywienie płyty bazowej podczas cykli temperaturowych spowodowane niezgodnymi współczynnikami rozszerzalności cieplnej i wynikającym z tego "efektem bimetalicznym". To wykrzywienie ogranicza możliwość poprawy oporu termicznego kontaktu między płytą bazową a radiator ciepła Rth(c-s). Dzięki nowej technologii SLC, która ma dopasowane współczynniki rozszerzalności cieplnej, to wykrzywienie można praktycznie wyeliminować, a interfejs termiczny między płytą bazową a radiator ciepła można dalszo poprawić, stosując zoptymalizowany materiał termoprzewodzący zmieniający fazę (PC-TIM) o wcześniej zastosowanym zastosowaniu. Całkowity opór termiczny od złącza do radiatora ciepła konwencjonalnej technologii modułów jest o około 43% wyższy niż w technologii SLC przy tych samych rozmiarach układu scalonego. Ta wyjątkowa wydajność termiczna jest również jedną z istotnych cech, które spełniają wymagania rynkowe dotyczące wysokiej gęstości mocy i wysokiej niezawodności.
![Porównanie oporów termicznych przy tych samych rozmiarach układu scalonego](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure6.png)
Rysunek 6: Porównanie oporów termicznych przy tych samych rozmiarach układu scalonego
Moduły IGBT 7. generacji typu NX
Nowa technologia SLC wraz z układem scalonym IGBT 7. generacji została wprowadzona w serii modułów typu NX firmy Mitsubishi Electric.
![Moduł IGBT 7. generacji typu NX 2in1](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure7.png)
Rysunek 7: Moduł IGBT 7. generacji typu NX 2in1
Układ scalony IGBT 7. generacji ma ulepszony kompromis napięcia nasycenia kolektor-emiter i strat przełączania wyłączania. Projekt komórki jest zoptymalizowany w celu uzyskania lepszej kontrolowalności dv/dt przez rezystor bramkowy. Poprzez zastosowanie struktury RFC (Relaksujące pole katody) dla diody swobodnej jest również możliwe poprawienie kompromisu między stratami rekuperacji a spadkiem napięcia w przód przez zachowanie łagodnego zachowania rekuperacji [2].
Cechy nowego zestawu układów były oceniane i wykorzystywane do symulacji strat przy użyciu oprogramowania do symulacji MELCOSIM firmy Mitsubishi [1]. Wynik jest taki, że układ IGBT 7. generacji o klasie 1200 V może oszczędzić około 15% całkowitych strat w porównaniu do układu IGBT 6. generacji w typowych warunkach zastosowania falownika do sterowania silnikiem. W celu wsparcia procesu montażu falownika po stronie klienta, wszystkie moduły NX typu 7. generacji będą dostępne z zoptymalizowanymi terminalami PC-TIM i PressFit Pin. Rysunek 8 pokazuje, że ta linia modułów IGBT 7. generacji typu NX z technologią SLC jest w trakcie rozwoju, oferując kompleksowy zestaw produktów wspierających szeroki zakres zastosowań z wykorzystaniem tych nowych technologii.
![Plan linii modułów 7. generacji NX-Type z opcjami PC-TIM i PressFit](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure8.png)
Rysunek 8: Plan linii modułów 7. generacji NX-Type z opcjami PC-TIM i PressFit
Wydajność systemu zestawu układów 7. generacji i technologii SLC
Omówiono cechy zestawu układów 7. generacji z punktu widzenia modułu IGBT. Jednak aby zrozumieć wpływ na system falownika, te cechy muszą zostać ocenione na podstawie profilu misji, który jest reprezentatywny dla typowego trybu pracy falownika. Dla wielu zastosowań muszą być uwzględniane cykle obciążenia w profilu misji. Na podstawie symulacji strat przy użyciu charakterystyk układu scalonego IGBT i diody, ten profil obciążenia można przekształcić w profil strat. Na podstawie tego profilu strat i impedancji termicznej można obliczyć profil temperatury. Ostatecznie można przewidzieć żywotność na podstawie profilu temperatury w połączeniu z krzywymi zdolności cyklicznej modułów [4].
Na Rysunku 9 przedstawiono przykład znormalizowany. Na podstawie symulacji strat za pomocą oprogramowania MELCOSIM zauważono, że całkowite straty zestawu 7. generacji można zmniejszyć o 15% w porównaniu do poprzedniej generacji. Oznacza to, że profil strat zostaje zmniejszony o 15% do 85%. Biorąc pod uwagę tę 15% redukcję strat i około 30% poprawy oporu termicznego, wahania temperatury złącza Tj mogą zostać zmniejszone do 60% w porównaniu do konwencjonalnego modułu z podłożem ceramicznym z tlenku glinu i płytą bazową miedzianą. W przypadku stosowania tych samych strat, wahania temperatury złącza dla konwencjonalnego modułu wynoszą 50 K, a wahania temperatury złącza dla technologii SLC z układem IGBT 7. generacji wynoszą 30 K. Dlatego wynik krzywych zdolności do cyklicznego obciążania przy zmniejszonych wahaniach temperatury złącza jest taki, że można osiągnąć żywotność ponad 10 razy większą w porównaniu do konwencjonalnego modułu, stosując technologię SLC z układem IGBT 7. generacji. Lub w przypadku tej samej żywotności wahania temperatury złącza przy zastosowaniu technologii SLC mogą być zwiększone do około 57 K, co odpowiada zwiększonej mocy wyjściowej o ponad 50%.
Podsumowanie
Została opracowana nowa seria modułów IGBT firmy Mitsubishi o napięciu znamionowym 600 V i 1200 V, obejmująca szeroki zakres prądowy, oparta na dobrze znanych rozwiązaniach w stylu opakowania NX. Nowa seria modułów IGBT łączy najnowszy układ scalony IGBT 7. generacji i FWDi z innowacyjną technologią pakowania o nazwie technologia SLC. Nowa seria modułów IGBT umożliwia projektowanie falowników o wyższych prądach wyjściowych, wyższej gęstości mocy i poprawionej niezawodności (większa żywotność cyklu mocy i większa żywotność cyklu temperatury). Jest doskonałą odpowiedzią na złożone potrzeby nowoczesnych projektów falowników.
![Przykład cyklu obciążenia znormalizowanego z porównaniem technologii SLC z 7. generacją IGBT i modułem konwencjonalnym](https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Mitsubishi/12/Figure9.png)
Rysunek 9: Przykład cyklu obciążenia znormalizowanego z porównaniem technologii SLC z 7. generacją IGBT i modułem konwencjonalnym
Odwołania
[1] MELCOSIM: oprogramowanie do symulacji termicznej i strat IGBT, dostępne na stronie www.mitsubishielectric.com/semiconductors/simulator/
[2] T. Radke; K. Masuda: "Zestaw układów IGBT i diodowych 7. generacji umożliwiający moduły o najwyższej wydajności", Bodo's Power Systems, czerwiec 2015, strony 42-35
[3] Kota Ohara i inni: "Nowy moduł IGBT z izolowaną płytą metalową (IMB) i układami 7. generacji", PCIM Europe 2015, strony 1145-1148, ISBN 978-3-8007-3924-0
[4] Notatka aplikacyjna 6.1. generacji serii S1 NX-Type, dostępna na stronie www.mitsubishielectric.com/semiconductors/files/manuals/igbt_ nx_note_e.pdf
Powiązane posty
![Nowości w dziale zasilacze, przetwornice i inwertery – inwertery Premium](https://www.dacpol.eu/modules/ybc_blog/views/img/bg-grey.png)
![Oświetlenie do obrabiarek– oprawy KIRA!](https://www.dacpol.eu/modules/ybc_blog/views/img/bg-grey.png)
Dodaj komentarz