三菱電機于1997年將DIPIPM正式推向市場,迄今已在家電、工業和汽車空調等領域獲得了廣泛應用。在Si-IGBT DIPIPM基礎上,三菱電機開發了集成SiC MOSFET芯片的DIPIPM,本章節主要介紹全SiC和混合SiC的SLIMDIP產品。
1全SiC、混合SiC SLIMDIP
三菱電機最新開發了全SiC、混合SiC的SLIMDIP產品,與超小型全SiC DIPIPM相比,全SiC、混合SiC的SLIMDIP體積更小,其電源也不再需要18V電源,可以在現有Si SLIMDIP封裝的PCB方案上直接替換,兩個型號產品的規格見下表1。
表1:全SiC、混合SiC的SLIMDIP
2全SiC、混合SiC的SLIMDIP的內部電路和優勢
圖1為全SiC SLIMDIP的內部電路,內置了新開發的SiC MOSFET芯片,其輸出功率較現有硅基RC-IGBT SLIMDIP模塊顯著提高,全SiC SLIMDIP模塊將功率損耗降低了79%(1),顯著提升家電能效。當應用于空調壓縮機逆變器電路時,更可實現年功率損耗降低80%(2)。
圖2為混合SiC SLIMDIP的內部電路,將SiC MOSFET和RC-IGBT集成到模塊中。采用同一IC來驅動并聯的SiC MOSFET和Si RC-IGBT,但是兩者的驅動時序有所差異。與目前的硅基模塊相比,混合SiC SLIMDIP能夠將功耗降低47%(1)。當應用于空調壓縮機逆變器電路時,更可實現年功率損耗降低41%(2)。
(1) Vcc=300V,fc=5kHz,PF=0.8,M=1,fo=60Hz,三相調制,與SLIMDIP-L對比。
(2) 基于日本工業標準JIS C9612規定的四種基本空調模式運行時長(額定制冷、中間制冷、額定制熱和中間制熱),運行條件由三菱電機測算。
圖1:全SiC的SLIMDIP內部電路
圖2:混合SiC的SLIMDIP內部電路
3全SiC SLIMDIP與超小型全SiC DIPIPM對比
在上一篇《SiC DIPIPM在變頻家電中的應用(1)》,我們介紹了超小型全SiC DIPIPM,其與全SiC SLIMDIP的對比見表2。
表2:全SiC SLIMDIP與超小型全SiC DIPIPM對比
兩者的損耗對比(單個芯片)如下圖3所示,全SiC SLIMDIP的損耗相對更低一點。對比工況為:Vcc=310VDC,Io=7.5Apeak,fc=20kHz,SPWM調制,M=1,fo=50Hz,Vd=15V(PSF15SG1G6),Vd=18V(PSF15S92F6-A6)。
圖3:全SiC SLIMDIP與超小型全SiC DIPIPM損耗對比(單個芯片)
※DIPIPM、SLIMDIP是三菱電機株式會社的商標。
正文完
<關于三菱電機>
三菱電機創立于1921年,是全球知名的綜合性企業。截止2025年3月31日的財年,集團營收55217億日元(約合美元368億)。作為一家技術主導型企業,三菱電機擁有多項專利技術,并憑借強大的技術實力和良好的企業信譽在全球的電力設備、通信設備、工業自動化、電子元器件、家電等市場占據重要地位。尤其在電子元器件市場,三菱電機從事開發和生產半導體已有69年。其半導體產品更是在變頻家電、軌道牽引、工業與新能源、電動汽車、模擬/數字通訊以及有線/無線通訊等領域得到了廣泛的應用。
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原文標題:第25講:SiC DIPIPM在變頻家電中的應用(2)
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