Морате бити пријављени да
-
moreX
-
Компоненте
-
-
Category
-
Полупроводници
- диоде
- Тиристори
-
Електро изоловани модули
- Електро изоловани модули | ВИСХАИ (ИР)
- Електро изоловани модули | ИНФИНЕОН (ЕУПЕЦ)
- Електро изоловани модули | Семикрон
- Електро изоловани модули | ПОВЕРЕКС
- Електро изоловани модули | ИКСИС
- Електро изоловани модули | ПОСЕИЦО
- Електро изоловани модули | АББ
- Електро изоловани модули | ТЕЦХСЕМ
- Go to the subcategory
- Мостовни исправљачи
-
Транзистори
- Транзистори | GeneSiC
- SiC MOSFET модули | Mitsubishi
- SiC MOSFET модули | STARPOWER
- АББ СиЦ МОСФЕТ модули
- IGBT модули | MITSUBISHI
- Транзисторски модули | MITSUBISHI
- MOSFET модули | MITSUBISHI
- Транзисторски модули | ABB
- ИГБТ модули | POWEREX
- ИГБТ модули | ИНФИНЕОН (ЕУПЕЦ)
- Silicijum-karbidni poluprovodnički elementi
- Go to the subcategory
- Гате Дриверс
- Блокови напајања
- Go to the subcategory
-
Električni pretvarači
-
Тренутни претварачи | ЛЕМ
- Претварач струје са затвореном повратном кругом (Ц / Л)
- Претварач струје са отвореном повратном кругом (О / Л)
- Претварач струје напајан униполарним напоном
- Претварачи у Ета технологији
- Претварачи струје високе тачности серије ЛФ кк10
- Претварачи струје ЛХ серије
- ХОИС и ХОИЛ - намењени за уградњу директно на проводничку шину
- Тренутни претварачи у СМД технологији из серија ГО-СМЕ и ГО-СМС
- АУТОМОТИВНИ претварачи струје
- Go to the subcategory
- Pretvarači napona
- Прецизни претварачи струје | LEM
- Go to the subcategory
-
Тренутни претварачи | ЛЕМ
-
Пасивне компоненте (кондензатори, отпорници, осигурачи, филтери)
- Otpornici
-
Osigurači
- Minijaturni osigurači za elektronske sisteme serije ABC i AGC
- Cilindrični brzi osigurači
- Osigurači sa odloženim delovanjem GL/GG i AM karakteristika
- Ultra-brzi osigurači
- Brzi osigurači sa britanskim i američkim standardom
- Brzi osigurači sa evropskim standardom
- Vučni osigurači
- Visokonaponski osigurači
- Go to the subcategory
-
Kondenzatori
- Motorni kondenzatori
- Elektrolitski kondenzatori
- Kondenzatori - snubberi
- Energetski kondenzatori
- Kondenzatori za DC kola
- kondenzatori za kompenzaciju snage
- Visokonaponski kondenzatori
- Kondenzatori za indukciono grejanje
- Impulsni kondenzatori
- ДЦ ЛИНК кондензатори
- Кондензатори за АЦ/ДЦ кола
- Go to the subcategory
- EMI filtri
- Superkondenzatori
- Заштита од пренапона
- Go to the subcategory
-
Releji i kontaktori
- Теорија релеја и склопника
- Trofazni poluprovodnički releji
- Трофазни полупроводнички релеји наизменичне струје
- Регулатори, команде и додаци
- Sistemi za meki sart i reverziblni kontaktori
- Elektromehanički releji
- Kontaktori
- Rotacioni prekidači
-
Једнофазни полупроводнички релеји наизменичне струје
- Једнофазни релеји наизменичне струје, 1 серија | Д2425 | Д2450
- Jednofazni poluvodički izmjenični releji CWA i CWD serije
- Jednofazni poluvodički izmjenični releji CMRA i CMRD serije
- Jednofazni poluvodički izmjenični releji - serija PS
- Двоструки и четвороструки полупроводнички релеји наизменичне струје, серије Д24 Д, ТД24 К, Х12Д48 Д.
- Jednofazni poluvodički releji - gn serije
- Jednofazni kružni releji Ckr serije
- Jednofazni AC poluvodički releji za DIN sabirnice - ERDA I ERAA serija
- 150A AC jednofazni releji
- Čvrsti releji s ugrađenim hladnjakom na šini - ENDA, ERDA1 / ERAA1 series
- Go to the subcategory
- Monofazni poluprovodnički releji za štampane ploče
- Интерфејс релеји
- Go to the subcategory
- Indukcione komponenete
- Radijatori, Varistori, Termička zaštita
- Ventilatori
- Klimatizacija, Pribor za industrijska kućišta, Kuleri
-
Батерије, пуњачи, бафер напајања и претварачи
- Батерије, пуњачи - теоријски опис
- Litijum-jonske baterije. Nestandardne baterije. Sistem za upravljanje baterijom (BMS)
- Baterije
- Punjači i dodaci za baterije
- UPS i puferski izvori napajanja
- Pretvarači i dodaci- fotonaponski
- Складиште енергије
- Гориве ћелије
- Литијум-јонске батерије
- Go to the subcategory
-
Automatika
- Futaba Drone Parts
- Крајњи прекидачи, микро прекидачи
- Сензори, претварачи
- Пирометрија
- Бројачи, тајмери, панел мерачи
- Индустријски заштитни уређаји
- Светлосна и звучна сигнализација
- Термовизијска камера
- ЛЕД дисплеји
- Тастери и прекидачи
-
Снимачи
- Снимач АЛ3000
- КР2000 снимач
- Снимач КР5000
- ХН-ЦХ мерач са функцијом регистрације влажности и температуре
- Потрошни материјал за снимаче
- 71ВР1 снимач
- Снимач КР 3000
- ПЦ снимачи серије Р1М
- ПЦ снимачи серије Р2М
- ПЦ снимач, 12 изолованих улаза - РЗМС-У9
- ПЦ снимач, УСБ, 12 изолованих улаза - РЗУС
- Go to the subcategory
- Go to the subcategory
-
Kablovi, Licnaste žice, Kablovski kanali, Fleksibilne veze
- жице
- лицнастим жице
- Каблови за специјалне намене
- схиртс
-
плетенице
- браидс флат
- плетенице коло
- Врло флексибилан плетеница - стан
- Врло флексибилан плетеница - коло
- Бакар плетена цилиндрични
- Бакра плетеница штит и цилиндрични
- Флексибилни уземљење траке
- Плетенице ЦИЛИНДРИЦАЛ поцинковани и нерђајућег челика
- ПВЦ изолацијом бакарне плетенице - Температура 85 ° Ц
- Стан плетени алуминијум
- Цоннецтион Кит - плетенице и цеви
- Go to the subcategory
- Прибор за вучу
- папучица
- Флексибилни исолатед сабирнице
- Вишеслојна флексибилан шина
- системи за управљање кабл
- Водове, цеви
- Go to the subcategory
- View all categories
-
Полупроводници
-
-
- Suppliers
-
Applications
- Automatika industrijska
- CNC alatni strojevi
- DC i izmjenični pogoni (pretvarači)
- Energy bank
- Indukciono grejanje
- Industrijski zaštitni uređaji
- Istraživanje i laboratorijska merenja
- Mašine za sušenje i obradu drveta
- Mašine za termoformiranje
- Merenje i regulacija temperature
- Motori i transformatori
- Oprema i dijelovi za opasna područja (EX)
- Oprema za centrale, kontrolne ormare i telekomunikacije
- Poligrafija
- Rudarstvo, metalurgija i livnica
- Tramvajska i železnička vuča
- UPS i ispravljački sistemi
- Апарати за заваривање и апарати за заваривање
- Индустријска аутоматизација
- ХВАЦ аутоматизација
-
Инсталација
-
-
Montaż urządzeń
- Instalacija kabineta
- Дизајн и монтажа ормара
- Инсталација електроенергетских система
- Саставни део
- Машине направљене по наруџбини
- Р&Д истраживачко-развојни рад
-
Industrijski testeri
- Ispitivači poluprovodnika snage
- Ispitivači električnih uređaja
- Ispitivači odvodnika i prenaponskih odvodnika
- Tester za ispitivanje automobilskih osigurača
- Qrr tester za mjerenje prolaznog naboja u tiristorima i snaga diodama
- Ispitivač sklopa serije FD
- Ispitajte ispitivanje uređaja za rezidualnu struju
- Ispitivač kalibracije releja
- Ispitivač vizija klipnih šipki za plinske opruge
- Priključak za tiristor visokog napona
- Тестер за ломљење мреже
- Go to the subcategory
- View all categories
-
-
-
Индуктори
-
-
Modernizacja induktorów
- Поправка коришћених пригушница
- Модернизација пригушница
-
Производња нових пригушница
- Каљење радилица
- Стврдњавање зуба трачне тестере
- Загревање елемената пре лепљења
- Учвршћивање тркаћих стаза лежајева главчине точкова аутомобила
- Стврдњавање компонената погонског мењача
- Каљење степенастих вратила
- Грејање у контракционим зглобовима
- Стврдњавање скенирањем
- Меко лемљење
- Грејачи гредица
- Go to the subcategory
- База знања
- View all categories
-
-
-
Индукциони уређаји
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Генератори за индукционо грејање
-
Ambrell индукциони генератори грејања
- Генератори: cнага од 500 В, фреквенција 150-400 кХз
- Генератори: Снага 1,2 - 2,4 кВ, фреквенција 150 - 400 кХз
- Генератори: cнага 4,2 - 10 кВ, фреквенција 150 - 400 кХз
- Генератори: cнага 10 - 15 кВ, фреквенција 50 - 150 кХз
- Генератори: cнага 30-45 кВ, фреквенција 50-150 кХз
- Генератори: cнага 65-135 кВ, фреквенција 50-150 кХз
- Генератори: cнага 180-270 кВ, фреквенција 50-150 кХз
- Генератори: cнага 20-35-50 кВ, фреквенција 15-45 кХз
- Генератори: cнага 75-150 кВ, фреквенција 15-45 кХз
- Генератори: cнага 200-500 кВ, фреквенција 15-45 кХз
- Генератори: cнага 20-50 кВ, фреквенција 5-15 кХз
- Go to the subcategory
- Denki Kogyo индукциони генератори грејања
-
ЈКZ индукциони генератори грејања
- Генератори серије ЦКС, фреквенција: 50-120кХз, снага: 5-25кВ
- Генератори СВС серије, фреквенција: 15-30кХз, снага: 25-260кВ
- Генератори (пећи) за обликовање и ковање МФС серије, фреквенција: 0,5-10кХз, снага: 80-500кВ
- МФС пећи за топљење, фреквенција: 0,5-10кХз, снага: 70-200кВ
- Генератори UHT серије, фреквенција: 200-400кХз, снага: 10-160кВ
- Go to the subcategory
- Генератори лампи за индукционо грејање
- Индукциони генератори грејања Himmelwerk
- Go to the subcategory
-
Ambrell индукциони генератори грејања
- Поправке и модернизација
- Периферне јединице
-
Апликације
- Медицинске примене
- Primjene za automobilsku industriju
- Меко лемљење
- Лемљење
- Лемљење алуминијума
- Lepljenje magnetskog alata od nehrđajućeg čelika
- Прецизно лемљење
- Тврдо лемљење у заштитној атмосфери
- Лемљење месинганих и челичних чепова хладњака
- Лемљење синтерованих карбида
- Lemljenje bakarnog vrha i žice
- Go to the subcategory
- База знања
- View all categories
-
Генератори за индукционо грејање
-
-
-
Услуга
-
-
asd
- Сервис индустријских хладњака за воду и клима уређаја
- Поправке и модернизација машина
- Popravci uređaja za energetsku elektroniku, elektronike i industrijske automatizacije
- Високонапонски извори напајања за електрофилтере
- Industrijski štampači i uređaji za etiketiranje
- Potvrde / dozvole
- View all categories
-
-
- Kontakt
- 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