新技术助三菱电机新品迭出

2015年07月16日14:33:30 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

在上海世博展览馆举行的PCIM亚洲展2015上，三菱电机今年以“创新功率器件构建可持续未来”为题，携带九款全新功率器件隆重亮相。展会期间，三菱电机的高层人员与媒体畅谈了当前的功率器件市场情况、三菱电机的新产品、中国市场策略及发展大计。为使媒体对三菱电机的产品有更深入的了解，特别安排了记者参观展位的活动，三菱电机的工程师向大家介绍了三菱电机的产品。

第七代IGBT性能更高

三菱电机董事及技术总监Gourab Majumdar博士指出，三菱电机这次特别推介第七代IGBT模块，分为NX及STD两种封装，采用第七代芯片及全新的结构，提高产品性能和寿命，在底部预涂网格状的PC-TIM（相变热界面材料），涂层均匀更易控制热阻，从而增强散热效果，提升应用可靠性。

他续称，第七代IGBT模块的晶元厚度更薄，栅极与栅极间的间距更小，可实现更高的IGBT电流，并减小导通损耗、开关损耗、噪声及对周边器件的影响，以降低客户的综合成本。目前已经量产的产品，已包括了工业、新能源、电动车及家电等方面，现时正在研究如何将其应用在电力汽车牵引方面。

对于家电采用的DIPIPMTM产品，已经成为市场标准，Majumdar博士归功于研发过程中不断与客户交流，制定正确的开发方向，以及掌握产品上市先机。回顾过去20年来，他表示三菱电机做了七、八代产品，顺应了白色家电对低成本和小型化的要求。至于较新的SLIMDIP模块，它堪称是划时代产品，采用了逆导型芯片，将原先的12块芯片减少到6片，其体积缩小了31%。

新技术效果开始显现

在新材料方面，Majumdar博士指出，三菱电机从1994年开始研究碳化硅，近年已经量产了数款碳化硅功率模块产品。他表示，三菱电机已经上市的碳化硅产品的电流等级从20安到1200安均有，分完全碳化硅型及混合碳化硅型，涵盖高铁到家电应用，其中多款产品属于全球首发，特别适合在高载频环境中使用，如电源、太阳能和机车；以及高压、高性能、高可靠性的地方使用，如日本新干线地铁车组。

为了推广碳化硅的应用，Majumdar博士称，三菱电机将会把卓越的功能集成在碳化硅模块中，发挥其特性极限，并通过同时改善生产工艺和实现产品小型化来降低成本。

节能环保仍是重点

三菱电机大中国区半导体市场总监钱宇峰先生表示，该公司对中国铁路牵引市场发展持乐观态度，除了国家每年超过人民币8,000亿的投入外，今年6月成立的中国中铁，更将轨道交通延伸海外，现已踏足28个国家，洽谈超过60个项目。在纯电动汽车方面，钱先生认为中国政府已开始加速发展汽车续航充电站，带动纯电动车销量。三菱电机的目标市场份额是30%，按去年电动汽车销售8万台计算，今年会翻倍至16万台，至2017年累计可达50万台，继而在2020年累计达200万台。随着政府持续支持太阳能及风电发展，钱先生认为大量新能源将要从偏远地区输送至沿海地区，因而产生对特高压直流输电项目以及可移动STATCOM项目的需求。同时，在政府推动家居环保下，国内变频空调的变频率已经接近50%，而变频洗衣机及变频冰箱分别只有15%及10%的变频率，未来增长潜力甚大。虽然太阳能市场的整体回收成本时间较长，钱先生表示，三菱电机期望在中国市场，特别是对于三电平结构的市场占有一席之地。

三菱电机大中国区半导体总经理四个所大亮先生表示，三菱电机承持可持续发展信念，不断研发高性能、高可靠性及小型化的功率器件，来满足电力电子市场的需要。对于功率器件市场的前景，三菱电机抱持十分乐观的态度，随着中国政府加大力度治理环境，必将给新能源利用产业带来更大的发展空间。

功率器件五大应用领域

在现场，工程师介绍了今年展出的功率器件，应用范围跨越五大领域，包括：工业传动、光伏发电、变频家电、轨道牵引及电动汽车，致力为客户提供高性能及低损耗的产品。

针对工业光伏逆变器市场的需要，三菱电机将展出四款新型功率模块，包括第7代IGBT模块、DIPIPM+模块、4in1 T型三电平逆变器用IGBT模块及1in1三电平逆变器用IGBT模块。

这次展出的第7代IGBT模块，特别适用于通用变频器。它采用了第7代IGBT硅片和二极管硅片；具有650V、1200V和1700V三种电压等级；提高利用门极电阻优化dv/dt的可控性；涵盖模块电流100A至1000A；采用预涂热界面材料(TIM)，与传统硅脂相比，模块与散热器的接触热阻降低50%。它继承现有的统一封装(NX)和传统封装(A/NF/MPD)，适应不同的结构设计需求；NX封装具有焊接方式和压接方式两种控制端子。

整流逆变制动一体化模块DIPIPM+则完整地集成整流桥、逆变桥、制动单元以及相应的驱动保护电路。它采用第7代CSTBTTM硅片；提供短路保护和欠压保护；内置自举二极管；提供LVIC温度模拟量输出功能；额定电流覆盖50A/600V和5~35A/1200V。采用该款模块设计通用变频器，可以较大程度地简化布线设计，缩小基板面积，缩短开发周期；同时还可以降低布线电感及滤波器成本，使噪声设计变得简单。

4in1 T型三电平逆变器用IGBT模块, 是专门为提高光伏发电效率而开发的400A模块，半桥采用第6.1代1200V IGBT硅片，交流开关采用第7代650V IGBT硅片，损耗低、允许结温高达175℃；内部杂散电感小，正负端子之间为32nH、正零端子之间为和零负端子之间均27nH；绝缘耐压高达4000Vrms/1min；更采用了易于并联的封装结构。

在1in1三电平逆变器用IGBT模块中，1200V级和1700V级均采用第6代IGBT硅片，实现更低损耗，方便客户根据不同需要构建I型或者T型三电平拓扑；模块内部杂散电感小，一单元模块为8nH，两单元模块为12nH。绝缘耐压高达4000Vrms/1min，结温较高可达175℃。

对于变频家电应用，三菱电机这次特别推介两款产品，分别为SJMOS DIPIPMTM模块与专为变频冰箱及变频风机设计的SLIMDIP模块。

SJMOS DIPIPMTM模块采用IGBT和SJMOS并联技术，达至同时优化小电流段和大电流段的损耗，封装和功能完美，兼容第6代超小型DIPIPM模块。SLIMDIP则采用第3代RC-IGBT技术，集成短路保护和欠压保护，内置自举二极管（和限流电阻），同时提供LVIC温度模拟量输出版本和过温保护版本，封装面积比超小型DIPIPMTM缩小达30%。

在PCIM 2015亚洲展上，三菱电机为轨道牵引领域带来两款新的功率模块，分别为X系列HVIGBT模块及下一代两单元HVIGBT模块，可应用于牵引变流器及直流输电变流子模块；而J1系列车用IGBT模块则适用于电动汽车驱动器。X系列是较新一代HVIGBT模块，进一步提升了3.3kV/4.5kV/6.5kV等级的额定电流；使用了第7代IGBT和RFC Diode硅片技术，实现更低饱和压降和开关损耗。它同时采用LNFLR技术，实现低热阻；并有更宽的安全工作区。针对电力传输应用而开发的6500V/1000A单管HVIGBT模块已率先发布。

至于下一代两单元HVIGBT模块，将提供三个电压等级3.3kV/450A、4.5kV/400A及6.5kV/275A，均采用全新封装，实现更低的杂散电感及更易于并联，其绝缘耐压达10.4kVrms/1min。

J1系列车用IGBT模块专为电动汽车驱动器设计，是采用Pin-fin底板的六合一IGBT模块。它采用第7代IGBT硅片技术及高可靠性的DLB(直接主端子绑定)技术，以及基于硅片的温度和电流检测技术；与传统的结构相比，热阻降低40%，安装面积减小40%。三菱电机将提供包括驱动电路、冷却水套及薄膜电容的整体解决方案技术支持，以方便客户快速应用该模块实现车用逆变器的设计。

新技术助三菱电机新品迭出

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