8-12M電動大巴電驅動適用的DualXT富士第七代IGBT模塊

2019-10-11 08:36:54 Westpac Electronics

8-12M電動大巴電驅動適用的DualXT富士第七代IGBT模塊

8-10M 電動大巴電機驅動器適用 2MBI800XNE120-50

圖片關鍵詞2MBI800XNE120-50 Westpac.PDF

10-12M 電動大巴電機驅動器適用 2MBI1000XRNE120-50

富士RC-IGBT逆導型IGBT模塊的技術特點。 RC-IGBT逆導型IGBT模塊極大的提升了IGBT模塊的功率密度,是電力電子小型化開發的理想功率器件。  RC-IGBT將傳統與IGBT芯片反并聯封裝在一起的FRD(快恢復二極管)集成在同一芯片上,大大提高了功率密度,降低了芯片面積、制造成本和封裝制程,同時提高了產品可靠性,將成為未來主流發展趨勢。

圖片關鍵詞2MBI1000XRNE120-50 Westpac.PDF

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第 7 代的 IGBT 芯片結構繼承了第 6 代 V 系列技術開發的場截止(Field Stop)結構和溝槽門極結構。第 7 代 X 系列與第 6 代 V 系列相比,通過 用薄晶片減少漂移層的厚度。通過采用這樣的薄漂移層,可以在第 7 代 X 系列中更進一步降低 IGBT 芯 片的導通壓降。一般來說,漂移層變薄時,可能會出現關斷時的電壓振蕩及耐壓降低,但通過進一步優 化場截止層,可以抑制電壓振蕩的同時確保足夠的擊穿電壓以達成芯片的進一步減薄。另外,與第 6 代 V 系列相比,通過使芯片表面的溝槽門極結構的細小化和最優化,可以抑制在導通時 P 通道抽出的空穴, 通過增加表面的載流子濃度來提高 IE 效果(Injection Enhanced),大幅度改善了導通壓降和關斷損耗之 間的平衡關系。

X 系列芯片的主要特征 

1. 更薄的漂移層 - 降低導通壓降 - 降低開關損耗

 2. 細小化溝槽門極結構 - 降低導通壓降 - 降低開關損耗 

3. 優化場截止層 - 抑制電壓振蕩 - 降低高溫漏電流 

2.1 導通壓降和關斷損耗之間平衡關系的改善 圖 1-3 顯示了第 7 代 X 系列和第 6 代 V 系列 IGBT 芯片輸出特性的比較。如圖所示,在額定電流條件 下,第 7 代 X 系列的導通壓降(集電極-發射極電壓)VCE(sat)降低了約 0.25V。通過降低導通壓降,可以 減小電流流過 IGBT 時產生的導通損耗(電流×導通壓降),從而可以進一步提高電力變換裝置的效率。

圖 1-4 顯示了第 7 代 X 系列和第 6 代 V 系列的關斷比較波形。通過應用更薄的漂移層及增強正效果, 顯著地降低了拖尾電流,使得 X 系列的關斷損耗降低了 10%。 圖 1-5 顯示了 IGBT 導通壓降和關斷損耗之間的平衡關系。與 V 系列相比,X 系列的導通壓降降低了 0.25V。 通過上述改善,盡管第 7 代的 IGBT 芯片尺寸有所減小,但卻實現了更低的損耗。


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