trebuie să fii logat
-
întoarce-teX
-
Componente
-
-
Category
-
Semiconductori
- Diode
- Tiristoare
- Module izolate electric
- Punți redresoare
-
Tranzistori
- Tranzistoare | GeneSiC
- Module MOSFET SiC | Mitsubishi
- Module MOSFET SiC | STARPOWER
- Module ABB SiC MOSFET
- Module IGBT | MITSUBISHI
- Module tranzistor | MITSUBISHI
- Module MOSFET | MITSUBISHI
- Module tranzistor | ABB
- Module IGBT | POWEREX
- Module IGBT | INFINEON (EUPEC)
- Elemente semiconductoare - Carbură de siliciu (SiC)
- Accesați subcategoria
- Drivere
- Blocuri de alimentare
- Accesați subcategoria
-
Traductoare electrice
-
Traductoare de curent
- Traductoare de curent in spiră închisă (C/L)
- Traductoare de curent in spiră deschisă (O/L)
- Traductor de curent alimentat cu tensiune unipolară
- Traductoare de curent Eta
- Traductoare de curent de înaltă precizie seria LF xx10
- Traductoare de curent seria LH
- Traductoare de curent seria HOYS și HOYL
- Traductoare de curent SMD, seria GO-SME și GO-SMS
- traductoare de curent AUTOMOTIVE
- Accesați subcategoria
-
Traductoare de tensiune | LEM
- Traductoare de tensiune seria LV
- Traductoare de tensiune seria DVL
- Traductoare de tensiune precise, cu un miez magnetic dublu seria CV
- Traductor de tensiune pentru tracţiune DV 4200/SP4
- Traductoare de tensiune seria DVM
- Traductoare de tensiune seria DVC 1000-P
- Traductoare de tensiune - seria DVC 1000
- Accesați subcategoria
- Traductoare de curent de precizie | LEM
- Accesați subcategoria
-
Traductoare de curent
-
Componente pasive (condensatori, rezistențe, siguranțe, filtre)
- Rezistori
-
Siguranţe
- Siguranţe de dimensiuni mici pentru sistemele electronice - seria ABC şi AGC
- Siguranțe tubulare cu acționare rapidă
- Siguranțe cu timp de întarziere pentru caracteristicile GL/GG și AM
- Siguranţe ultrarapide
- Siguranțe cu acționare rapidă la standarde din Marea Britanie și America
- Siguranțe cu acționare rapidă la standarde europene
- Siguranțe de tracțiune
- Siguranțe de înaltă tensiune
- Accesați subcategoria
-
Condensatori
- Condensatoare pentru motoare
- Condensatori electrolitici
- Condensatori snubbers
- Condensatori de putere
- Condensatoare pentru circuite de curent continuu DC
- Condensatoare de putere reactivă
- Condensatoare de înaltă tensiune
- Condensatoare pentru încălzirea prin inducţie
- Condensatoare de impuls
- Condensatoare DC LINK
- Condensatoare pentru circuite AC/DC
- Accesați subcategoria
- Filtre EMI
- Supercapacitori
-
Protecție la supratensiune
- Protecție la supratensiune pentru aplicații coaxiale
- Protecție la supratensiune pentru sistemele de supraveghere video
- Protecție la supratensiune pentru cablurile de alimentare
- Limitatoare pentru LED-uri
- Limitatoare de supraveghere pentru panourile solare
- Protecția sistemului de cântărire
- Protecție la supratensiune pentru Fieldbus
- Accesați subcategoria
- Accesați subcategoria
-
Relee şi contactoare
- Teoria releelor și a contactoarelor
- Relee semiconductoare AC 3-faze
- Relee semiconductoare DC
- Controlere, sisteme de control si accesorii
- Soft start si relee reversibile
- Relee electromecanice
- Contactoare
- Întrerupătoare rotative
-
Relee semiconductoare AC monofazate
- Relee semiconductoare cu o singură fază, seria 1 D2425 | D2450
- Relee în stare solidă monofazate, seria CWA și CWD
- Relee în stare solidă monofazate, seria CMRA I CMRD
- Relee semiconductoare monofazate, seria PS
- Relee semiconductoare duble și quad, AC seria D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- Relee monofazate serie gn
- Relee cu stare monofazată din seria Ckr
- Relee de curent alternativ monofazate pentru SERIA ERDA ȘI ERAA
- Relee monofazate 150A AC
- Relee duble semiconductoare integrate cu o radiator din șină DIN
- Accesați subcategoria
- Relee semiconductoare monofazate pentru PCB de curent alternativ
- Relee de interfaţă
- Accesați subcategoria
- Componente inductive
- Radiatoare, varistoare, protectie termica
- Ventilatoare
- Aer condiţionat, accesorii carcase industriale, Instalatii de racire
-
Baterii, încărcătoare, surse de alimentare tampon și invertoare
- Acumulatoare, încărcătoare - descriere teoretică
- Baterii cu ioni de litiu. Baterii standard. Sistem de gestionare a bateriei (BMS)
- Acumulatoare
- Încărcătoare de baterii și accesorii
- Surse de alimentare UPS și tampon
- Convertoare și accesorii pentru panouri fotovoltaice
- Stocare a energiei
- Celule de combustibil
- Baterii cu ioni de litiu
- Accesați subcategoria
-
Automatizări
- Futaba Drone Parts
- Limita de switch-uri, switch-uri micro
- Traductoare de senzori
- Pirometre
- Contoare, Relee, Indicatoare de panou
- Dispozitive de protecție industriale
- Semnalizări luminoase şi acustice
- Camera de imagistică termică
- Afișaj LED
- Echipamente de control
-
Dispozitive de înregistrare
- Înregistrator temparatură cu bandă şi indicatoare digitale de înregistrare - AL3000
- Microprocesoare, înregistrator cu ecran LCD seria KR2000
- Înregistrator KR5000
- Contorul cu funcţia de înregistrare de umiditate şi temperatură HN-CH
- Materiale consumabile pentru Înregistratoare
- Compact înregistrator grafic 71VR1
- Înregistrator KR 3000
- Înregistrator PC seria R1M
- Înregistrator PC seria R2M
- Înregistrator PC, 12 intrări izolate - RZMS
- Înregistrator PC, USB, 12 intrări izolate - RZUS
- Accesați subcategoria
- Accesați subcategoria
-
Cabluri, fire Litz, furtunuri din material plastic, conexiuni flexibile
- Fire
- Fire Litz
-
Cabluri pentru aplicaţii extreme
- Cabluri de extensie şi compensare
- Cabluri de Thermocouple
- Cabluri de conectare pentru senzori PT
- Conductor multiplu cu fire de la temp. -60C la +1400C
- Cabluri de medie tensiune
- Fire de aprindere
- Cabluri de încalzire
- Conductor singur pt. cabluri cu temp. -60C la +450C
- Cabluri pentru calea ferată
- Cabluri de încălzire Ex
- Accesați subcategoria
- Tuburi de protecție
-
Cabluri împletite
- Cabluri plate - împletite
- Cabluri - panglica rotund
- Cabluri - panglică-plat foarte flexibil
- Cabluri panglică-rotund foarte flexibil
- Împletituri de cupru cilindrice
- Împletituri de cupru cilindrice cu protecţie
- Conexiuni flexibile de împământare
- Împletituri cilindrice din oțel galvanizat inoxidabil
- Împletituri de cupru izolate PCV - temperatura până la 85 C
- Împletituri plate din aluminiu
- Set de joncţiune - tuburi și împletituri
- Accesați subcategoria
- Echipamente de tracțiune
- Terminale pentru cablu
- Bare flexibile izolate pentru autobuz
- Bare flexibile multistrat de autobuz
- Sisteme de cablare (PESZLE)
- Furtunuri
- Accesați subcategoria
- Vezi toate categoriile
-
Semiconductori
-
-
- Furnizori
-
Aplicații
- Automatizare HVAC
- Automatizare industriala
- Automatizare industriala
- Componente pentru atmosfere potențial explozive (EX)
- Dispozitive industriale de protecție
- Echipamente pentru dulapuri de distribuție, control și telecomunicații
- Energy bank
- Încălzire prin inducție
- Mașini de sudat și mașini de sudat
- Mașini pentru termoformarea materialelor plastice
- Mașini pentru uscarea și prelucrarea lemnului
- Mașini-unelte CNC
- Măsurarea și reglarea temperaturii
- Măsurarea și reglarea temperaturii
- Minerit, metalurgie și fondare
- Motoare și transformatoare
- Surse de alimentare (UPS) și sisteme de redresare
- Tipărire
- Tracțiune de tramvai și cale ferată
- Unități de curent alternativ și continuu (invertoare)
-
Instalare
-
-
Montaż urządzeń
- Instalarea dulapurilor
- Proiectarea și asamblarea dulapurilor
- Instalarea sistemelor de alimentare
- Componente
- Mașini construite la comandă
- Activitate de cercetare și dezvoltare în cercetare și dezvoltare
-
Testere industriale
- Testere semiconductoare de putere
- Testere aparate electrice
- Testare varistor și a suprasarcinilor
- Tester pentru testarea siguranțelor auto
- Tester Qrr pentru măsurarea încărcăturii tranzitorilor în tiristoare și diode de putere
- Tester cu rotor seria FD
- Testere de audit al dispozitivelor cu curent rezidual
- Tester de calibrare a releului
- Tester de viziune a tijelor cu piston cu arc de gaz
- Conector tiristor de înaltă tensiune
- Tester de rupere a ochiurilor de plasă
- Accesați subcategoria
- Vezi toate categoriile
-
-
-
Inductori
-
-
Modernizacja induktorów
- Repararea inductorilor de ocazie
- Modernizarea inductorilor
-
Producția de noi inductoare
- Întărirea arborilor cotiți
- Întărirea lamelor de ferăstrău
- Elemente de încălzire înainte de lipire
- Întărirea căilor de rulare ale rulmenților butucului roții auto
- Întărirea componentelor transmisiei de acționare
- Întărirea arborilor în trepte
- Încălzirea în articulații de contracție
- Întărirea scanării
- Lipire moale
- Încălzitoare de sârmă
- Accesați subcategoria
- Bază de cunoștințe
- Vezi toate categoriile
-
-
-
Dispozitive de inducție
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Generatoare pentru încălzirea prin inducție
-
Generatoare de încălzire cu inducție Ambrell
- Generatoare: putere 500 W, frecvență 150-400 kHz
- Generatoare: putere 1,2 - 2,4 kW, frecvență 150 - 400 kHz
- Generatoare: putere 4,2 - 10 kW, frecvență 150 - 400 kHz
- Generatoare: putere 10 - 15 kW, frecvență 50 - 150 kHz
- Generatoare: putere 30-45 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 65-135 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 180-270 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 20-35-50 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 75-150 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 200-500 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 20-50 kW, frecvență 5-15 kHz
- Accesați subcategoria
- Generatoare de încălzire cu inducție Denki Kogyo
-
Generatoare de încălzire cu inducție JKZ
- Mașina de încălzire cu inducție cu frecvență înaltă a seriei CX
- Mașină de încălzire cu inducție cu frecvență supersonică Seria SWS
- Mașină de încălzire prin inducție cu frecvență medie seria MFS
- Cuptor de topire cu inducție de frecvență medie
- Generatoare din seria UHT, frecvență: 200-400kHz, putere: 10-160kW
- Accesați subcategoria
- Generatoare de lămpi pentru încălzirea prin inducție
- Generatoare de încălzire cu inducție Himmelwerk
- Accesați subcategoria
-
Generatoare de încălzire cu inducție Ambrell
- Reparații și modernizări
- Periferice
-
Aplicații
- Aplicații medicale
- Aplicații pentru industria auto
- Lipire moale
- Brazare
- Brazare Aluminiu
- Sudura cu scule magnetice din oțel inoxidabil
- Sigilare știfturi
- Brazare într-o atmosferă de protecție
- Lipirea capacelor radiatoarelor din alamă și oțel
- Lipirea carburilor sinterizate
- Lipirea vârfului de cupru și a firului
- Accesați subcategoria
- Bază de cunoștințe
- Vezi toate categoriile
-
Generatoare pentru încălzirea prin inducție
-
-
-
Serviciu
-
-
asd
- Service de răcitoare de apă industriale și aparate de aer condiționat
- Reparatii si modernizari masini
-
Repararea dispozitivelor electronice industriale
- Serviciu de invertoare, servomotori și regulatoare de curent continuu
- Serviciu de invertoare fotovoltaice
- Serviciu de redresoare galvanizate FLEXKRAFT
- Oferta de reparare a echipamentelor
- Lista dispozitivelor reparate
- Repararea mașinilor pentru folii de bancnote
- Reglementări pentru repararea dispozitivelor
- Accesați subcategoria
- Surse de alimentare de înaltă tensiune pentru precipitatorii electrostatici
- Imprimante industriale și etichete
- Certificate / Permisiuni
- Vezi toate categoriile
-
-
- Kontakt
- Zobacz wszystkie kategorie
7th Generation NX type (NX7) Converter Inverter Brake (CIB) Modules
7th Generation NX type (NX7) Converter Inverter Brake (CIB) Modules
Developed to address the requirements of high performance drives by utilizing an innovative packaging concept and an advanced chip technology.
Applications such as elevator drives or servomotors have several special requirements. One on hand, high efficiency is important, while on the other hand, the inverter unit be resilient to the different types of load cycling. Furthermore, the inverter must be designed as compact as possible. NX7 CIB modules aim to address these challenges.
By Toshinari Hirai and Narender Lakshmanan, Mitsubishi Electric Europe B.V
Advanced Chip Technology Combined with a New Packaging Concept:
Each CIB module consists of an integrated 3 phase inverter part, a converter (3 ph diode rectifier) part and a brake chopper part. The line-up of the latest NX7 CIB modules is shown in Figure 1. The NX7 CIB modules utilize the latest 7th generation CSTBT™ IGBT along with the RFC (Relaxed Field of Cathode) diodes. The electrical characteristics of the new thin wafer 7th generation chips have been tuned for the reduction of overall power losses.
Figure 1: Line-up of the NX7 CIB Modules. NOTE: Pressfit and PCTIM options available.
Figure 2: Cross section of the NX7 package versus a conventional module package.
The NX7 CIB employs a new packaging concept – the SLC (SoLid Cover) Technology which includes an insulated metal baseplate structure (refer to Figure 2). The conventional baseplate has been replaced by an insulated metal baseplate structure where the metal baseplate contains an organic insulation layer directly bonded to it. Therefore the conventional substrate solder between metal baseplate and isolation ceramic has been eliminated. The soft silicone gel of the conventional structure is replaced by the hard DP-resin (direct potting resin) [1].
Minimizing Losses and Maximizing Performance:
Operating the inverter at elevated switching frequencies helps in reducing the audible noise, hence low loss operation even at high switching frequencies is an important capability for applications such as elevators. In addition, limiting the IGBT chip temperature rise during low rotation speed (low output frequency) operation is a key requirement.
Figure 3 indicates the overall power loss comparison of an NX7 CIB module (CM50MXUA-24T) with a previous 6th gen. IGBT module (CM50MXA-24S) considering different switching frequencies and a low output current frequency of fout=5Hz. The benefit in terms of pow-
Figure 3: Power loss and junction temperature performance of the NX7 CIB vs conventional module. Conditions: VCC = 600V, Io = 24 Arms, PF = 0.9, M = 1, fout = 5 Hz, Data @ Tj = 125°C.W
er loss between a conventional module and an NX7 CIB module increases with increase in switching frequency. This can be attributed to the optimization in the trade-off between the switching losses and the ON state losses in the new 7th generation chip technology. A combination of loss reduction and the low thermal resistance (chip to case) offered by the 7th generation chip technology ensures that the maximum junction temperature can be reduced by utilizing the NX7 CIB module. The analysis indicated in Figure 3 has been carried out considering a target switching dv⁄dt (max)= 10 kV/μs.
Designed for High Reliability:
Intermittent operation is a characteristic feature of applications such as elevators. The impact of load cycling can be categorized into two types of cycling phenomena: power cycling and thermal cycling. Power cycling refers to a cycling of the junction temperature which affects the reliability of the chip-tobond wire contact whereas thermal cycling refers to the cycling of baseplate temperature which conventionally affect the solder layer connecting the isolation substrate and the baseplate. But due to the elimination of the ceramic substrate and the solder layer, the limitation pertaining to thermal cycling is not present in NX7 CIB modules.
Case 1: Extended Loading Conditions (temperature swing at the heatsink and case):
It is common for applications such as elevators to experience operation cycles where the heatsink temperature rises to an allowable point and then falls back to the ambient temperature. Session involving continuous operation which would generate a temperature swing at the heatsink, would also involve temperature swings at the case of the power module and at the chip surface (junction). An example of such operation is represented in Figure 4. For this analysis, the Mitsubishi Electric 6th generation modules represent the conventional modules.
The following points are the key conclusions from Figure 4:
- Bottleneck identification: For conventional modules which utilize a baseplate solder layer, thermal cycling performance is the lifetime limitation factor for long operation cycles due to the degradation of the solder layer under such conditions.
- Solution: The bottleneck (solder layer) has been eliminated in the new NX7 module due to the adoption of the IMB structure.
Case 2: Short term loading conditions (temperature swing predominantly at the chip):
Operating cycles (in the range of a few seconds) which generate temperature swings only at IGBT chip (ΔTj) affect the reliability of the chip to bond wire contact. The amplitude of the ΔTj is the deciding factor with regards to the power cycling lifetime. This point has been addressed by employing the low loss 7th generation chip technology
Figure 4: Lifetime estimation for extended duration loading (Conventional module vs NX7 CIB).
Figure 5: Compactness by heatsink reduction. Conditions: Vcc = 600V, fc = 12 kHz, fout = 5 Hz, M = 1, PF = 0.9, Ic = 24 Arms, Ta = 30 °C, data @ Tj = 125 °C
Figure 6: Optimization of terminal temperature in the NX7 CIB module.
in combination with the optimized chip to case thermal resistance in the NX7 module. This combination ensures that for the same operating condition, the corresponding ΔTj is lower (compared the performance of the conventional module). This tendency can be understood from the following results indicating power cycling capability based on the conditions mentioned in Figure 3 (for fc = 12 kHz):
- Conventional CIB (CM50MXA-24S): ΔTj = 54.52 K: 600 thousand cycles (approx.)
- NX7 CIB (CM50MXUA-24T): ΔTj = 36.64 K:WWWW 6 million cycles (approx.)
Summary – Overall lifetime enhancement
Overall improvement in lifetime has been ensured by the following two-step strategy:
- Elimination of the thermal cycling bottleneck
- Reduction of ΔTj to achieve better power cycling capability
Compact Design:
To achieve a compact design, several important considerations have to be made. The following points illustrate the advantage offered by adopting an NX7 CIB module.
1. Since the NX7 CIB module exhibits an improved loss performance and superior thermal performance (refer Figure 4), the designer can shrink the size of the heatsink in order to achieve an overall compact design. The example presented in Figure 5 illustrates a 35% reduction of the heatsink without causing an increase in the maximum junction temperature.
2. To achieve compactness, the classical copper busbar structure can be replaced by a PCB which would be connected to the terminals of the power module via pressfit or soldering. The challenge with this approach is that, due to high current density at the terminal pins, the temperature developed at the terminal could impose a limitation on the maximum operating current. This possibility has been taken into consideration while developing the NX7 CIB and accordingly the pin structure has been designed to reduce the temperature developed at the terminal during operation. As indicated in Figure 6, the temperature rise developed at the terminals of the Mitsubishi module (NX7 CIB) is lower in comparison with a competitor’s design. The improved thermal conductivity of the potting material (DP-resin) versus gel is an added advantage.
Scalable solutions:
The NX7 CIB line-up allows the designer to develop platform solutions – one mechanical design for multiple power ratings. For example, (refer Figure 1), in the 1200V category, the 45mm x 107.5mm module is available in 3 different current ratings (35A, 50A and 75A and the 62mm x 122mm module is available in 3 different current ratings (75A, 100A, 150A). This allows the designer to develop one mechanical design for 3 different power levels.
Conclusion:
The requirements of applications such as elevator drives have been taken into consideration while developing the NX7 CIB module. The unique combination of the SLC technology packing and the 7th generation chip technology allows the designer to develop an efficient, reliable and a compact inverter that can be used as a platform solution for multiple power levels.
References:
[1] Thomas Radke, et al: Enhanced IGBT Module Power Density Utilizing the Improved Thermal Conductivity of SLCTechnology, Bodo’s Power systems, June 2016
[2] Thomas Radke, et al : New Horizons in Thermal Cycling Capability Realized with the 7th gen. IGBT module Based on SLC-Technology, Bodo’s Power systems, May 2017
[3] MELCOSIM: IGBT thermal and loss simulation software, available at www. mitsubishielectric.com/semiconductors/ simulator/
Leave a comment