-
вернутьсяX
-
Компоненты
-
-
Category
-
Полупроводниковые приборы
- Диоды
- Тиристоры
-
Электро-изолированные модули
- Электроизолированные модули | ВИШАЙ (ИК)
- Электроизолированные модули | INFINEON (EUPEC)
- Электроизолированные модули | Семикрон
- Электроизолированные модули | POWEREX
- Электроизолированные модули | IXYS
- Электроизолированные модули | ПОЗЕЙКО
- Электроизолированные модули | ABB
- Электроизолированные модули | TECHSEM
- Перейти в подкатегорию
- Выпрямительные мостики
-
Транзисторы
- Транзисторы | GeneSiC
- Модули SiC MOSFET | Mitsubishi
- Модули SiC MOSFET | STARPOWER
- Модули ABB SiC MOSFET
- Модули IGBT | МИЦУБИСИ
- Транзисторные модули | MITSUBISHI
- Модули MOSFET | МИЦУБИСИ
- Транзисторные модули | ABB
- Модули IGBT | POWEREX
- Модули IGBT | INFINEON (EUPEC)
- Полупроводниковые элементы из карбида кремния (SiC)
- Перейти в подкатегорию
- Драйвера
- Блоки мощности
- Перейти в подкатегорию
-
Электрические преобразователи
-
Преобразователи тока / датчики тока ф. LEM
- Преобразователи тока с замкнутой петлей обратной связи (C/L) ф. LEM
- Преобразователи тока с открытой петлей обратной связи (O/L) ф. LEM
- Преобразователи тока с униполярным питанием ф. LEM
- Преобразователи в технологии Eta ф. LEM
- Датчики тока высокой точностью серии LF xx10
- Датчики тока серии LH
- HOYS i HOYL – предназначен для монтажа непосредственно на токопроводящей шине
- Преобразователи тока в технологии SMD, серии GO-SME и GO-SMS
- АВТОМОБИЛЬНЫЕ преобразователи тока
- Перейти в подкатегорию
-
Преобразователи напряжения | LEM
- Преобразователи напряжения серии LV
- Преобразователи напряжения серии DVL
- Прецизионные преобразователи напряжения с двойным магнитным сердечником серии CV
- Тяговый преобразователь напряжения DV 4200/SP4
- Преобразователи напряжения серии DVM
- Преобразователь напряжения DVC 1000-P
- Преобразователь напряжения DVC 1000
- Перейти в подкатегорию
- Прецизионные датчики тока
- Перейти в подкатегорию
-
Преобразователи тока / датчики тока ф. LEM
-
Пассивные компоненты (конденсаторы, резисторы, предохранители, фильтры)
- Резисторы
-
Предохранители
- Миниатюрные предохранители для электронных плат серии ABC и AGC
- Быстрые трубчатые предохранители
- Медленные вставки с характеристиками GL/GG и AM
- Ультрабыстрые плавкие вставки
- Быстрые предохранители английский и американский стандарт
- Быстрые предохранители европейский стандарт
- Тяговые предохранители
- Высоковольтные предохранительные вставки
- Перейти в подкатегорию
-
Конденсаторы
- Конденсаторы для электромоторов
- Электролитические конденсаторы
- Конденсаторы типа snubbers
- Конденсаторы мощности
- Конденсаторы для цепей DC
- Конденсаторы для компенсации пассивной мощности
- Высоковольтные конденсаторы
- Конденсаторы большой мощности для индукционного нагрева
- Импульсные конденсаторы
- Конденсаторы звена постоянного тока
- Конденсаторы для цепей переменного/постоянного тока
- Перейти в подкатегорию
- Противопомеховые фильтры
- Ионисторы
-
Защита от перенапряжения
- Ограничители перенапряжения для приложений RF
- Ограничители перенапряжения для систем технического зрения
- Ограничители перенапряжения для линий электропередач
- Ограничители перенапряжения для светодиодов
- Ограничители перенапряжения для фотовольтаики
- Ограничители перенапряжения для систем взвешивания
- Ограничители перенапряжения для Fieldbus
- Перейти в подкатегорию
- Перейти в подкатегорию
-
Реле и контакторы
- Теория реле и контакторы
- Полупроводниковые реле AC 3-фазные
- Полупроводниковые реле DC
- Контроллеры, системы управления и аксессуары
- Системы плавного пуска и реверсивные контакторы
- Электро-механические реле
- Контакторы
- Оборотные переключатели
-
Полупроводниковые реле AC 1-фазные
- РЕЛЕ AC 1-ФАЗНЫЕ СЕРИИ 1 D2425 | D2450
- Однофазное реле AC серии CWA и CWD
- Однофазное реле AC серии CMRA и CMRD
- Однофазное реле AC серии PS
- Реле AC двойное и четверное серии D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- Однофазные твердотельные реле серии gn
- Однофазные полупроводниковые реле переменного тока серии ckr
- Однофазные реле переменного тока ERDA И ERAA SERIES для DIN-рейки
- Однофазные реле переменного тока на ток 150А
- Двойные твердотельные реле, интегрированные с радиатором для DIN-рейки
- Перейти в подкатегорию
- Полупроводниковые реле AC 1-фазные для печати
- Интерфейсные реле
- Перейти в подкатегорию
- Индукционные компоненты
- Радиаторы, варисторы, термическая защита
- Вентиляторы
- Кондиционеры, оборудование для шкафов, охладители
-
Аккумуляторы, зарядные устройства, буферные источники питания и инверторы
- Аккумуляторы, зарядные устройства - теоретическое описание
- Модульные литий-ионные аккумуляторы, пользовательские батареи, Система управления батареями (BMS)
- Аккумуляторы
- Зарядные устройства и аксессуары
- Резервный источник питания ИБП и буферные источники питания
- Преобразователи и аксессуары для фотовольтаики
- Хранилище энергии
- Топливные элементы
- Литий-ионные аккумуляторы
- Перейти в подкатегорию
-
Автоматика
- Futaba Drone Parts
- Концевые выключатели, Микровыключатели
- Датчики Преобразователи
- Пирометры
- Счетчики, Реле времени, Панельные измерительные приборы
- Промышленные защитные устройства
- Световые и звуковые сигнальные установки
- Термокамеры, Тепловизоры
- LED-экраны
- Управляющая аппаратура
-
Регистраторы
- Регистраторы температуры с записью на ленту и с цифровым показателем - AL3000ym - AL3000
- Микропроцесорные регистраторы с экраном LCD серия KR2000
- Регистратор KR5000
- Измеритель с функцией регистрации влажности и температуры HN-CH
- Эксплуатационные материалы для регистраторов
- Компактный графический регистратор 71VR1
- Регистратор KR 3000
- Регистратор PC серии R1M
- Регистратор PC серии R2M
- Регистратор PC, USB, 12 изолированных входов – RZMS
- Регистратор PC, USB, 12 изолированных входов – RZUS
- Перейти в подкатегорию
- Перейти в подкатегорию
-
Провода, литцендрат, гофрированные рукава, гибкие соединения
- Провода
- Многожильные провода (Lica)
-
Кабели и провода для специальных применений
- Удлинительные и компенсационные провода
- Провода для термопар
- Присоединительные провода для датчиков PT
- Многожильные провода темп. от -60C до +1400C
- Провода среднего напряжения
- Провода зажигания
- Нагревательные провода
- Одножильные провода темп. от -60C до +450C
- Железнодородные провода
- Нагревательные провода в Ex
- Перейти в подкатегорию
- Оболочки
-
Плетеные кабели
- Плоские плетеные кабели
- Круглые плетеные кабели
- Очень гибкие плетеные кабели - плоские
- Очень гибкие плетеные кабели - круглые
- Медные цилиндрические плетеные кабели
- Медные цилиндрические плетеные кабели и кожуха
- Гибкие заземляющие ленты
- Цилиндрические плетеные провода из луженой и нержавеющей стали
- Медные изолированные плетеные провода PCV - температура до 85 градусов C
- Плоские алюминиевые плетеные провода
- Соединительный набор - плетеные провода и трубки
- Перейти в подкатегорию
- Аксессуары для тяги
- Кабельные наконечники
- Изолированные эластичные шины
- Многослойные гибкие шины
- Системы прокладки кабеля (PESZLE)
- Трубы
- Перейти в подкатегорию
- Просмотреть все категории
-
Полупроводниковые приборы
-
-
- Поставщики
-
Программы
- Energy bank
- Автоматика HVAC
- Горное дело, металлургия и литейное дело
- Двигатели и трансформаторы
- Измерение и регулирование температуры
- Измерение и регулирование температуры
- Индукционный нагрев
- Индустриальная автоматизация
- Источники питания (ИБП) и выпрямительные системы
- Компоненты для потенциально взрывоопасных сред (EX)
- Машины для сушки и обработки древесины
- Машины для термоформования пластмасс
- Оборудование для распределительных, контрольных и телекоммуникационных шкафов
- Печать
- Приводы переменного и постоянного тока (инверторы)
- Промышленная автоматика
- Промышленные защитные устройства
- Сварочные аппараты и сварочные аппараты
- Станки с ЧПУ
- Трамвай и ж / д тяга
-
Монтаж
-
-
Montaż urządzeń
- Монтаж шкафов
- Дизайн и сборка шкафов
- Монтаж энергосистем
- Компоненты
-
Машины на заказ
- Автоматизированная индустрия
- Фармацевтическая индустрия
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Пищевая промышленность и напитки
- Горнодобывающая промышленность
- Химическая и нефтехимическая промышленность
- Литейная промышленность
- Деревообработка и деревообрабатывающая промышленность
- Промышленная очистка воды
- Перейти в подкатегорию
- НИОКР, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы
-
Промышленные тестеры
- Тестеры силовых полупроводников
- Тестеры электрооборудования
- Тестеры варисторов и ОПН
- Автомобильный тестер предохранителей
- Qrr тестер для измерения переходных зарядов в тиристорах и силовых диодах
- Тестер ротора выключателей серии FD
- Аудит-тестер устройств защитного отключения
- Тестер калибровки реле
- Тестер визуальных испытаний поршневых штоков газовых рессор
- Сильноточный тиристорный переключатель
- Тестер на разрыв сетки
- Перейти в подкатегорию
- Просмотреть все категории
-
-
-
Индукторы
-
-
Modernizacja induktorów
- Ремонт бывших в употреблении индукторов
- Модернизация индукторов
-
Производство новых индукторов
- Закалка коленчатых валов
- Закалка зубьев ленточной пилы
- Нагрев элементов перед наклеиванием
- Упрочнение дорожек качения подшипников ступиц автомобильных колес
- Упрочнение компонентов трансмиссии привода
- Закалка ступенчатых валов
- Нагрев усадочных швов
- Сканирующая закалка
- Мягкая пайка
- Нагреватели заготовок
- Перейти в подкатегорию
- База знаний
- Просмотреть все категории
-
-
-
Индукционные устройства
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Генераторы для индукционного нагрева
-
Генераторы индукционного нагрева Ambrell
- Генераторы: mощность 500 Вт, частота 150-400 кГц
- Генераторы: мощность 1,2 - 2,4 кВт, частота 150 - 400 кГц
- Генераторы: mощность 4,2 - 10 кВт, частота 150 - 400 кГц
- Генераторы: mощность 10-15 кВт, частота 50-150 кГц
- Генераторы: mощность 30-45 кВт, частота 50-150 кГц
- Генераторы: mощность 65-135 кВт, частота 50-150 кГц
- Генераторы: mощность 180-270 кВт, частота 50-150 кГц
- Генераторы: mощность 20-35-50 кВт, частота 15-45 кГц
- Генераторы: mощность 75-150 кВт, частота 15-45 кГц
- Генераторы: mощность 200-500 кВт, частота 15-45 кГц
- Генераторы: mощность 20-50 кВт, частота 5-15 кГц
- Перейти в подкатегорию
- Генераторы индукционного нагрева Denki Kogyo
-
Генераторы индукционного нагрева JKZ
- Генераторы серии CX, частота: 50-120 кГц, мощность: 5-25 кВт
- Генераторы серии SWS, частота: 15-30 кГц, мощность: 25-260 кВт
- Генераторы (печи) для штамповки и ковки серии MFS, частота: 0,5-10кГц, мощность: 80-500кВт.
- Плавильные печи MFS, частота: 0,5-10 кГц, мощность: 70-200 кВт
- Генераторы серии UHT, частота: 200-400кГц, мощность: 10-160кВт
- Перейти в подкатегорию
- Генераторы ламп для индукционного нагрева
- Генераторы индукционного нагрева Himmelwerk
- Перейти в подкатегорию
-
Генераторы индукционного нагрева Ambrell
- Ремонт и модернизация
- Периферийные устройства
-
Приложения
- Медицинские приложения
- Приложения для автомобильной промышленности
- Мягкая пайка
- Пайка
- Пайка алюминия
- Пайка магнитных инструментов из нержавеющей стали
- Прецизионная пайка
- Пайка в защитной атмосфере
- Пайка латунных и стальных теплоотводящих колпачков
- Пайка спеченных карбидов
- Пайка медного наконечника и проволоки
- Перейти в подкатегорию
- База знаний
- Просмотреть все категории
-
Генераторы для индукционного нагрева
-
-
-
Услуга
-
-
asd
- Сервис промышленных водоохладителей и кондиционеров
- Ремонт и модернизация машин
- Ремонт и обслуживание силовой электроники, электроники и устройств промышленной автоматики
- Источники питания высокого напряжения для электрофильтров
- Промышленные принтеры и этикеточные машины
- Certyfikaty / uprawnienia
- Просмотреть все категории
-
-
- Контакт
- Zobacz wszystkie kategorie
6500 V X-Series High Voltage IGBT Modules
6500 V X-Series High Voltage IGBT Modules
The 6500 V X-Series high current IGBT power module breaches the technological barrier for operating at 150 °C junction temperature by employing the 7th Generation IGBT and Diode chip-sets. This could potentially unlock the possibility of discovering new horizons in inverter design.
By Eugen Wiesner and Eugen Stumpf MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B. V. and Y. Kitajima MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
Introduction
On 29th Sep. 2015 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION launched the first product of the new high voltage IGBT X-Series product family [1] - the IGBT module with a blocking voltage of 6500 V and a rated current of 1000 A. CM1000HG-130XA is the highest rated device in the industry for this voltage class (operating temperature of 150 °C). A key design aspect of the X-Series is the combination of the already well know and proven R-Series package technology with the newly developed 7th generation IGBT and Diode chip-set. The CM1000HG-130XA package outline is shown in Figure 1. It is the standard package type with a high isolation voltage of VISO=10,2 kV and a foot print size of 190 mm x 140 mm and this same package is used in the previous generation R-Series. For many years R-Series has been demonstrating excellent reliability for different applications (such as traction, industrial drives and power transmission) requiring a high demand on quality as well as reliability.
Durability at a high operating temperature of 150 °C was already demonstrated and proved with the R-Series package technology for power modules in the voltage classes: 3300 V and 4500 V. The new developed 7th generation chip-set allow for an increase in the operating temperature of up to 150 °C for the IGBT modules in the 6500 V class.
Figure 1: CM1000HG-130XA X-Series IGBT module package outline.
7th generation IGBT and Diode chip-sets contributes to the enhancement of power module current density
The 7th generation chip was developed and optimized especially for low power loss and high temperature operation. For both IGBT and Diode chips the new guard ring structure (edge termination) was developed allowing an increase in the active chip area [2]. It was possible to increase the IGBT active chip area by about 28%. A comparison of the 6500 V X-Series IGBT chip with an IGBT chip of a previous generation is shown in Figure 2. As a result of the reduced current density, a lower forward voltage drop could be achieved. This contributes to lower steady-state power losses. On the other hand thermal resistance between the junction and the case could be decreased to Rth(j-c)Q=11 K/kW for the IGBT and to Rth(j-c)D=17 K/kW for the diode respectively.
Additionally, the CSTBT (III)™ trench gate structure contributes to the reduction of the IGBT forward voltage drop. The Diode has an RFC structure that results in a soft reverse recovery switching even at higher values of stray inductance [4]. Both chips - IGBT and Diode possess a positive temperature coefficient that makes paralleling of the X-Series quite easy. At the junction temperature of 150°C the device has a typical leakage current of ICES=30 mA and it is comparable to leakage current values of previous generation modules at 125 °C junction temperature. A low leakage current value at a high junction temperature in combination with a robust chip design enables safe switching at high temperatures and thereby permits increasing the operation temperature of the 6500V X-Series up to 150°C.
Figure 2: IGBT Chip comparison between 6500 V R- and X-Series.
Electrical characteristics
A brief overview of the key electrical parameters for the CM1000HG-130XA module at the rated current of 1000 A and junction temperature of 150 °C is shown in Table 1.
Parameter | Value | Conditions |
---|---|---|
VCE(sat) | 3,60 V | IC=1000 A, TJ=150 °C |
VEC | 3,05 V | IC=1000 A, TJ=150 °C |
EOFF | 6,8 J/Pulse | IC=1000 A, TJ=150 °C, VCC=3600 V |
EON | 7,5 J/Pulse | IC=1000 A, TJ=150 °C, VCC=3600 V |
ERR | 4,6 J/Pulse | IC=1000 A, TJ=150 °C, VCC=3600 V |
Table 1: Overview of electrical parameters
The new 7th gen chip-set has the same chip arrangement as the highly optimized tried and tested R Series chip-set. Furthermore, the internal layout of the main and the auxiliary terminals were maintained unchanged. As a result, the switching performance of the new X-Series can rely on the long and proven record of the R-Series. The below figures show the typical switching wave forms of the CM1000HG-130XA device. Figure 3 shows the IGBT turn on wave forms at nominal conditions. Figure 4 shows the typical IGBT turn off wave forms at nominal conditions. The module voltage and current have soft characteristics without any oscillations. The collector emitter peak voltage at turning off the collector current IC=1000 A at a DC-link voltage of VCC=3600 V. with a stray inductance of LS=150 nH is about 4200 V only.
Figure 3: CM1000HG-130XA IGBT turn on wave forms at TJ=150 °C, VCC=3600 V, IC=1000 A, RG(on)=1,8 Ohm.
The typical CM1000HG-130XA reverse recovery waveforms are shown in Figure 5. Here too, the diode voltage and current have soft switching characteristics.
Figure 4: CM1000HG-130XA IGBT turn off wave forms at TJ=150 °C, VCC=3600 V, IC=1000 A, RG(off)=30 Ohm.
Figure 5: CM1000HG-130XA FWDi reverse recovery wave forms at TJ=150 °C, VCC=3600 V, IC=1000 A, RG(on)=1,8 Ohm
Application benefits of using the newly developed CM1000HG-130XA device.
The achievable inverter output current is the most important performance parameter for an IGBT module used for an inverter application. Figure 6 is the simulation result showing the inverter output current versus switching frequency for a three phase inverter using a sine-triangle PWM control algorithm. The new developed CM1000HG-130XA device is compared with the previous generation module CM750HG-130R. Simulation was performed at the same junction- case temperature swing of ΔT(j-c)=20 K and maximum junction temperature of TJ=125 °C. The curves are normalized with respect to the previous generation CM750HG-130R device and a switching frequency of fsw=300 Hz. The new device CM1000HG-130XA has more than 20% better performance at fsw=300 Hz. At a switching frequency of fsw=150 Hz, the performance of the CM1000HG-130XA device is 30% greater compared to the previous generation. This advantage at low switching frequencies is especially beneficial for multi-level grid applications like HVDC (High Voltage Direct Current) power transmission and SVC (Static Var Compensation).
Figure 6: Inverter output current versus switching frequency at VCC=3600 V, cos(φ)=0,9, m=1, TJ=125 °C.
In case the junction-case temperature is increased from 20 K to 30 K for CM1000HG-130XA module, the output power can be increased by 80% as shown in Figure 6. As a result, applications with high short time overload conditions would not need derating for nominal operation (attributable to the maximum junction temperature limitation of 125 °C).
The capacity of the new module to operate at an increased junction temperature of 150 °C would greatly benefit applications such as traction and industrial applications with air cooled heat sink (compared to the modules operating at 125°C). This can be demonstrated by a simple calculation - for example – a heat sink (in a typical air cooled application) with an Rth(f-a)=70 K/kW would result in a 70 K temperature difference between the fin and the ambient for a power dissipation of 1000 W. Additionally, it must be noted that for air cooled applications the temperature increase internally within the module is not significant. Thus, (considering a linear dependency between power loss increase and output power increase), we can realize an output power increase of 20%. By increasing the power dissipation by 20% (1200 W), the heat sink temperature will increase additional by 14 K (to 84 K) and that can be easily buffered by the CM1000HG130XA device.
Increasing the operating temperature of the 6500 V power module allows further optimization in the cooling system such as:
- Reduction in the water flow rate in liquid cooled applications
- Using less expensive liquid heat sinks
- Reducing the cost for heat exchanger in liquitd cooled systems
- Using forced air cooling instead of water cooling
- In some cases, the paralleling of traditional type modules can be avoided by using of ingeniouse CM1000HG-130XA device
The X-Series uses a well-known standard package and this allows for quick optimizations and improvements requiring no significant redesign/ development to existing inverter designs. The cooling system can be optimized and higher inverter power density can be realized by using CM1000HG-130XA device with increased operating junction temperature.
The advantage of increase operating temperature can be easily translated into either a simplification of the existing cooling system (maintaining a modest output power) or increase of the output power (maintaining an existing cooling system).
References
[1] http://www.mitsubishielectric.com/news/2015/0929.html
[2] Ze Chen, et al, “A balanced High Voltage IGBT Design with Ultra Dynamic Ruggedness and Area-efficient Edge Termination,” Proc. ISPSD 2013, p 37, Kanazawa, Japan.
[3] Kenji Hatori, “The Next Generation 6.5 kV IGBT Module with High Robustness”, PCIM Europe 2014.
[4] Fumihito Masuoka, “Great Impact of RFC Technology on Fast Recovery Diode towards 600 V for Low Loss and High Dynamic Ruggedness”, ISPSD 2012.”
Оставить комментарий