Ви повинні увійти в систему
-
WróćX
-
компоненти
-
-
Category
-
Напівпровідники
- Діоди
- Тиристори
-
Електро-ізольовані модулі
- Електроізольовані модулі | ВІШАЙ (ІЧ)
- Електроізольовані модулі | INFINEON (EUPEC)
- Електроізольовані модулі | Семікрон
- Електроізольовані модулі | POWEREX
- Електроізольовані модулі | IXYS
- Електроізольовані модулі | ПОСЕЙКО
- Електроізольовані модулі | ABB
- Електроізольовані модулі | ТЕХСЕМ
- Przejdź do podkategorii
- Випрямні мости
-
Транзистори
- Транзистори | GeneSiC
- Модулі SiC MOSFET | Mitsubishi
- Модулі SiC MOSFET | STARPOWER
- Модулі ABB SiC MOSFET
- Модулі IGBT | MITSUBISHI
- Транзисторні модулі | MITSUBISHI
- Модулі MOSFET | MITSUBISHI
- Транзисторні модулі | ABB
- Модулі IGBT | POWEREX
- Модулі IGBT | INFINEON (EUPEC)
- Напівпровідникові елементи з карбіду кремнію (SiC)
- Przejdź do podkategorii
- Драйвери
- Блоки потужності
- Przejdź do podkategorii
-
Електричні перетворювачі
-
Перетворювачі струму / датчики струму ф. LEM
- Перетворювачі струму із зворотним зв'язком (C/L) ф. LEM
- Перетворювачі струму із зворотним зв'язком (O/L) ф. LEM
- Перетворювачі струму з уніполярним живленням ф.LEM
- Перетворювачі по технології Eta ф. LEM
- Високоточні перетворювачі струму серії LF xx10
- Перетворювачі струму серії LH
- HOYS і HOYL - призначені для кріплення безпосередньо на провідниковій рейці
- Перетворювачі струму в технології SMD серій GO-SME та GO-SMS
- АВТОМОБІЛЬНІ перетворювачі струму
- Przejdź do podkategorii
-
Перетворювачі напруги | ЛЕМ
- Перетворювачі напруги серії LV
- Перетворювачі напруги серії DVL
- Прецизійні перетворювачі струму з подвійним магнітним осердям серії CV
- Тяговий перетворювач напруги DV 4200/SP4
- Перетворювачі напруги серії DVM
- Перетворювач напруги - DVC 1000-P
- Перетворювачі напруги - серія DVC 1000
- Przejdź do podkategorii
- Точні перетворювачі струму | LEM
- Przejdź do podkategorii
-
Перетворювачі струму / датчики струму ф. LEM
-
Пасивні компоненти (конденсатори, резистори, запобіжники, фільтри)
- Резистори
-
Запобіжники
- Мініатюрні запобіжники для електронних плат серії ABC і AGC
- Швидкі трубчасті запобіжники
- Повільні запобіжники з характеристиками GL / GG і AM
- Ультрашвидкі плавкі запобіжники
- Швидкі запобіжники: британський та американський стандарт
- Швидкі запобіжники. Європейський стандарт
- Тягові запобіжники
- Високовольтні запобіжні
- Przejdź do podkategorii
-
Конденсатори
- Конденсатори для електродвигунів
- Електролітичні конденсатори
- Снабберні конденсатори
- Конденсатори потужності
- Конденсатори для DC ланцюгів
- Конденсатори для компенсації пасивної потужності
- Високовольтні конденсатори
- Конденсатори великої потужності для індукційного нагріву
- Конденсатори для зберігання імпульсів та енергії
- Конденсатори DC LINK
- Конденсатори для ланцюгів змінного / постійного струму
- Przejdź do podkategorii
- EMI фільтри
- Іоністори (супер-конденсатори)
-
Захист від стрибків напруги
- Захист від перенапруги для коаксіального застосування
- Захист від перенапруг для систем відеоспостереження
- Захист від перенапруги для силових кабелів
- Розрядники перенапруги для світлодіодів
- Розрядники перенапруги для фотоелектрики
- Захист системи зважування
- Захист від перенапруги для Fieldbus
- Przejdź do podkategorii
- Przejdź do podkategorii
-
Реле та контактори
- Реле та контактори - теорія
- Напівпровідникові реле AC 3-фазні
- Напівпровідникові реле DC
- Контролери, системи управління та аксесуари
- Системи плавного пуску і реверсивні контактори
- Електромеханічні реле
- Контактори
- Оборотні перемикачі
-
Напівпровідникові реле AC 1-фазні
- 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
- Однофазні твердотільні реле серії gn
- Однофазні напівпровідникові реле змінного струму, серія ckr
- Однофазні реле змінного струму ERDA та ERAA для DIN-рейки
- Однофазні реле змінного струму для струму 150А
- Подвійні твердотільні реле, інтегровані з радіатором для DIN-рейки
- Przejdź do podkategorii
- Напівпровідникові реле AC 1-фазні для друкованих плат
- Інтерфейсні реле
- Przejdź do podkategorii
- Індукційні компоненти
- Радіатори, варистори, термічний захист
- Вентилятори
- Кондиціонери, обладнання для шаф електричних, охолоджувачі
-
Батареї, зарядні пристрої, буферні блоки живлення та інвертори
- Батареї, зарядні пристрої - теоретичний опис
- Літій-іонні батареї. Спеціальні батареї. Система управління акумулятором (BMS)
- Батареї
- Зарядні пристрої та аксесуари
- Резервне джерело живлення ДБЖ та буферні джерела живлення
- Перетворювачі та аксесуари для фотоелектрики
- Зберігання енергії
- Паливні елементи
- Літій-іонні акумулятори
- Przejdź do podkategorii
-
Автоматика
- Futaba Drone Parts
- Кінцеві вимикачі, Мікровимикачі
- Датчики Перетворювачі
- Пірометри
- Лічильники, Реле часу, Панельні вимірювальні прилади
- Промислові захисні пристрої
- Світлові і звукові сигнальні установки
- Термокамери, Тепловізори
- LED-екрани
- Керуюча апаратура
-
Реєстратори
- Реєстратори температури з записом на стрічку і з цифровим індикатором - AL3000
- Мікропроцесорні реєстратори з екраном LCD серія KR2000
- Реєстратор KR5000
- Вимірювач з функцією реєстрації вологості і температури HN-CH
- Експлуатаційні матеріали для реєстраторів
- Компактний графічний реєстратор 71VR1
- Реєстратор KR 3000
- Реєстратор PC серії R1M
- Реєстратор PC серії R2M
- Реєстратор PC, USB, 12 ізольованих входів – RZMS
- Реєстратор PC, USB, 12 ізольованих входів – RZUS
- Przejdź do podkategorii
- Przejdź do podkategorii
-
Провід, літцендрат, гофровані рукави, гнучкі з'єднання
- Дроти
- Багатожильні дроти Lica
-
Кабелі і дроти для спеціальних застосувань
- Подовжувальні та компенсаційні дроти
- Дроти для термопар
- Приєднувальні дроти для датчиків PT
- Багатожильні дроти темп. -60C до +1400C
- Дроти середньої напруги
- Дроти запалювання
- Нагрівальні дроти
- Одножильні дроти темп. -60C до +450C
- Залізничні дроти
- Нагрівальні дроти для вибухонебезпечних зон
- Przejdź do podkategorii
- Оболонки
-
Плетені кабелі
- Плоскі плетені кабелі
- Круглі плетені кабелі
- Дуже гнучкі плетені кабелі - плоскі
- Дуже гнучкі плетені кабелі - круглі
- Мідні циліндричні плетені кабелі
- Мідні циліндричні плетені кабелі і кожуха
- Гнучкі заземлювальні стрічки
- Циліндричні плетені дроти з лудженої і нержавіючої сталі
- Мідні ізольовані плетені дроти PCV - температура до 85 градусів C
- Плоскі алюмінієві плетені дроти
- З'єднувальний набір - плетені дроти і трубки
- Przejdź do podkategorii
- Аксесуари для тяги
- Кабельні наконечники
- Ізольовані еластичні шини
- Багатошарові гнучкі шини
- Системи прокладки кабелю (PESZLE)
- Шланги
- Przejdź do podkategorii
- Zobacz wszystkie kategorie
-
Напівпровідники
-
-
- Постачальники
-
додатки
- Energy bank
- ІНДУКЦІЙНИЙ НАГРІВ
- Автоматизація HVAC
- Верстати з ЧПУ
- ВИМІРЮВАННЯ ТА РЕГУЛЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ
- Вимірювання та регулювання температури
- ГІРНИЧОДОБУВНА ПРОМИСЛОВІСТЬ, СТАЛЕЛИВАРНІ КОМБІНАТИ, ГЗК
- ДВИГУНИ І ТРАНСФОРМАТОРИ
- ЕНЕРГЕТИКА
- ЗВАРЮВАЛЬНІ АПАРАТИ
- КОМПЛЕКТУЮЧІ ДЛЯ РОЗПОДІЛЬНИХ, ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ ШАФ І ШАФ УПРАВЛІННЯ
- МАШИНИ ДЛЯ ДЕРЕВООБРОБКИ ТА СУШІННЯ ДЕРЕВИНИ
- ПОЛІГРАФІЯ
- ПРИВІД ПОСТІЙНОГО І ЗМІННОГО СТРУМУ
- ПРИЛАДИ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНИХ ЗОН (EX)
- ПРИСТРОЇ БЕЗПЕРЕБІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ (UPS) І ВИПРЯМЛЯЧІ
- ПРОМИСЛОВІ ЗАСОБИ ЗАХИСТУ
- ПРОМИСЛОВА АВТОМАТИКА
- ТЕРМОФОРМОВОЧНІ МАШИНИ
- ТЯГОВИЙ ПРИВІД
-
монтаж
-
-
Montaż urządzeń
- Встановлення шаф
- Проектування та складання шаф
- Монтаж систем електропостачання
- Компоненти
-
Машини, створені на замовлення
- Автомобільна промисловість
- Фармацевтична промисловість
- Целюлозно-паперова промисловість
- Харчова промисловість і виробництво напоїв
- Гірничо-добувна промисловість
- Хімічна та нафтохімічна промисловість
- Ливарне виробництво
- Промисловість деревини та виробів з неї
- Промислова очистка води
- Przejdź do podkategorii
- НДДКР
-
Промислові тестери
- Силові напівпровідникові тестери
- Тестери електричних апаратів
- Тестери варисторів та розрядників перенапруг
- Автомобільний тестер запобіжників
- Тестер Qrr для вимірювання перехідного заряду в тиристорах та силових діодах
- Випробувач ротора автоматичних вимикачів серії FD
- Тестер перевірки пристроїв залишкового струму
- Тестер калібрування реле
- Випробувач візуальних випробувань поршневих штоків газових пружин
- Силовий тиристорний вимикач
- Тестер розбиття сітки
- Przejdź do podkategorii
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
-
Індуктори
-
-
Modernizacja induktorów
- Ремонт використаних дроселів
- Модернізація дроселів
-
Виробництво нових індукторів
- Загартовування колінчастих валів
- Загартовування зубів стрічкової пилки
- Нагрівання елементів перед прилипанням
- Загартовування колійних доріжок підшипників маточини коліс
- Загартовування компонентів трансмісії приводу
- Загартовування ступінчастих валів
- Нагрівання в стисних швах
- Скануюче затвердіння
- М'яка пайка
- Нагрівачі заготовок
- Przejdź do podkategorii
- База знань
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
-
Індукційні прилади
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Індукційні генератори опалення
-
Індукційні генератори опалення Ambrell
- Генератори: Потужність 500 Вт, частота 150-400 кГц
- Генератори: Потужність 1,2 - 2,4 кВт, частота 150 - 400 кГц
- Генератори: Потужність 4,2 - 10 кВт, частота 150 - 400 кГц
- Генератори: Потужність 10 - 15 кВт, частота 50 - 150 кГц
- Генератори: Потужність 30-45 кВт, частота 50-150 кГц
- Генератори: Потужність 65-135 кВт, частота 50-150 кГц
- Генератори: Потужність 180-270 кВт, частота 50-150 кГц
- Генератори: Потужність 20-35-50 кВт, частота 15-45 кГц
- Генератори: Потужність 75-150 кВт, частота 15-45 кГц
- Генератори: Потужність 200-500 кВт, частота 15-45 кГц
- Генератори: Потужність 20-50 кВт, частота 5-15 кГц
- Przejdź do podkategorii
- Індукційні генератори опалення Denki Kogyo
-
Індукційні генератори нагріву JKZ
- Генератори серії CX, частота: 50-120 кГц, потужність: 5-25 кВт
- Генератори SWS, частота: 15-30 кГц, потужність: 25-260 кВт
- Генератори (печі) для формування та ковки серії MFS, частота: 0,5-10 кГц, потужність: 80-500 кВт
- Плавильні печі MFS, частота: 0,5-10кГц, потужність: 70-200кВт
- Генератори UHT-серії, частота: 200-400 кГц, потужність: 10-160 кВт
- Przejdź do podkategorii
- Генератори ламп для індукційного нагріву
- Індукційні генератори опалення Himmelwerk
- Przejdź do podkategorii
-
Індукційні генератори опалення Ambrell
- Ремонт та модернізація
- Периферія
-
Програми
- Медичні програми
- Застосування для автомобільної промисловості
- М'яка пайка
- Паяння
- Паяння алюмінію
- Пайка магнітних інструментів з нержавіючої сталі
- Точна пайка
- Паяння в захисній атмосфері
- Пайка латунних та сталевих пробок радіатора
- Паяння спечених карбідів
- Пайка мідного наконечника і дроту
- Przejdź do podkategorii
- База знань
- Zobacz wszystkie kategorie
-
Індукційні генератори опалення
-
-
-
Сервіс
-
-
asd
- Сервісне обслуговування промислових охолоджувачів води та кондиціонерів
- Ремонт і модернізація машин
-
Ремонт и обслуживание силовой электроники, электроники и устройств промышленной автоматики
- Сервісне обслуговування інверторів, сервоприводів та регуляторів постійного струму
- Сервісне обслуговування фотоелектричних інверторів
- Сервіс гальванічних випрямлячів FLEXKRAFT
- Пропозиція ремонту обладнання
- Список відремонтованих пристроїв
- Ремонт машин для виготовлення банкнотних фольг
- Правила ремонту приладів
- Przejdź do podkategorii
- Високовольтні джерела живлення для електрофільтрів
- Промислові принтери і етикетировочні машини
- Certyfikaty / uprawnienia
- Zobacz wszystkie kategorie
-
-
- 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.”
Leave a comment