富士IGBT模块北京飞鸿恒信科技有限公司
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富士电机是日本一家*的半导体器件及机电产品生产企业,也是全球**半导体器件厂商之一,其拥有*现代化及**的半导体生产技术及工艺。不断研发与*,引领电力电子半导体*新技术是富士电机屹立世界半导体行业的根本。
IGBT模块 X系列的优点
减少电力损耗,利于节能
本公司第7代“X系列”通过薄化构成本模块的IGBT元件以及二极管元件的厚度,使其小型化,从而优化元件结构。因此,与以往产品相比(本公司第6代“V系列”),降低变换器运行时的电力损耗。有利于运载机器节能和削减电力成本。
实现机器的小型化
运用新开发的绝缘板,提高模块的散热性能。通过与上述(降低电力损耗)配合控制散热,与以往制品相比,约减小36%,实现了小型化※ 1。另外,通过将连续运行时芯片的*大保证温度从150℃升到175℃,可以在保持运载机器尺寸的同时,将输出电流*多增加35%※ 2。因此有助于机器的小型化和降低总成本。
※ 1:1200V 75A PIM 产品的安装面积比
※ 2:本公司验算值
有助于提高机器的可靠性
修正模块的构造和所使用的部件,提高了高温运行时的稳定性和持久性。有助于提高运载机器的可靠性。
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电动机可变速驱动装置和电子计算机的备用电源装置等电力变换器,随着双极型功率晶体管模块和功率MOSFET的出现,已经起了很大的变化。这些使用交换元件的各种电力变换器也随着近年来节能、设备小型化轻量化等要求的提高而急速地发展起来。但是,电力变换器方面的需求,并没有通过双极型功率晶体管模块和功率MOSFET得到完全的满足。双极型功率晶体管模块虽然可以得到高耐压、大容量的元件,但是却有交换速度不够快的缺陷。而功率
MOSFET虽然交换速度足够快了,但是存在着不能得到高耐压、大容量元件等的缺陷。
IGBT(JEDEC登录名称,绝缘栅双极晶体管)正是作为顺应这种要求而开发的,它作为一种既有功率MOSFET的高速交换功能又有双极型晶体管的高电压、大电流处理能力的新型元件,今后将有更大的发展潜。
1.1 电压控制型元件IGBT的理想等效电路,正如图 1-2所示,是对pnp双极型晶体管和功率
MOSFET进行达林顿连接后形成的单片型Bi-MOS晶体管。
因此,在门极—发射极之间外加正电压使功率MOSFET导通时,pnp晶体管的基极—集电极间就连接上了低电阻,从而使pnp晶体管处于导通状态。
此后,使门极—发射极之间的电压为0V时,首先功率MOSFET处于断路状态,pnp
晶体管的基极电流被切断,从而处于断路状态。
如上所述,IGBT和功率MOSFET一样,通过电压信号可以控制开通和关断动作。
富士电机电子设备技术的IGBT技术从1988年开始产品化,至今一直在市场上供应。图
1-3中表现了从*代到第五代IGBT产品的开发过程以及运用技术。*代至第三代的
IGBT中运用了外延片,通过优化生命期控制和IGBT的细微化技术,进行了特性的改善。然后,第四代和第五代产品通过从外延片过渡为FZ(Floating Zone)晶片,实现了大幅度的特性改善。就此,IGBT的设计方针与从前相比,发生了很大的转变。
首先,运用外延片的IGBT(第三~第四代的600V型为止的系列产品,被称为“击穿型”
)的基本设计思想如下所述。IGBT在导通时为了实现低通态电压化,从集电极侧注入大量的载流子,使IGBT内部充满高浓度的载流子,再加上为维持高电压而专门设置的n缓冲层,形成很薄的n-层,从而实现低通态电压。为了实现快速交换,也同时采用以IGBT内充满的载流子快速消失为目的的生命期控制技术(通过这些也能实现低交换损耗(Eoff))。但是,一旦运用了生命期控制技术,即使处于通常的导通状态,由于该技术所产生的效果(载流子的输送效率下降),出现了通态电压增加的问题,而通过载流子的更进一步高注入化可以解决这个问题。总之,使用外延片技术的IGBT的基本设计理念可以用“高注入、低输送效率
”简单扼要地概括出来。相对而言,使用FZ晶片的IGBT(第四代1200V以后的系列)采用了抑制来自集电极侧载流子的注入,并通过降低注入效率来提高输送效率的逆向基本设计。在前面所述的使用外延片的IGBT的设计理念产。
产品型号比较多,价格货期面议。
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