Mitsubishi Electric разработала новую серию IGBT модулей Mega Power Dual (MPD)

В связи с успешным опытом применения первой серии IGBT модулей Mega Power Dual (MPD)и в ответ на требование быстрорастущего рынка оборудования большой мощности (такого как, например, электрогенераторы для ветряной энергетики) Mitsubishi Electric начала разработку новой серии мощных полумостовых модулей (1200В и 1700В) для промышленного применения. Были разработаны модули до 2500А/1200В и до 1800А/1700В. Использование модулей с такими номиналами позволяет обойтись без параллельного включения модулей и, тем самым, упростить конструкцию преобразователя и снизить общую стоимость оборудования.

В модулях новой серии New-MPD применяются IGBT кристаллы последнего 6-го поколения с технологией CSTBT^TM (Carrier Stored Trench Gate Bipolar Transistor), а также новые диоды с низким уровнем потерь. В модулях на 1200В при T_j = 125°C _VCE(Sat) = 1,7В (тип.) и SOA (область безопасной работы) на V_cc = 800В. В модулях 17-го класса на 1700В при T_j = 125°C _VCE(Sat) = 2,2В (тип.), SOA на V_cc = 1200 В. Было достигнуто общее сокращение потерь в инверторе на 25% по сравнению с модулями предыдущего 5-го поколения при тех же значениях dv/dt. Помимо этого в модулях нового поколения увеличена максимальная температура кристалла: T_j(max) = 175°C. 

Топология IGBT кристаллов в модулях новой серии New-MPD была оптимизирована для применения жидкостного охлаждения модулей. С целью увеличения количества термоциклов и уменьшения теплового сопротивления была разработана новая базовая пластина из алюминия (Al), в которой вместо паяных соединений между изоляционной подложкой и базовой пластиной применена технология прямой сварки. Основание новых модулей разделено на несколько отдельных секций, что позволяет обеспечить гораздо лучший тепловой контакт с охладителем, по сравнению с цельным основанием.

Mitsubishi Electric удалось уменьшить внутреннюю индуктивность корпуса (Lint) до чрезвычайно низкого уровня — всего 5 нГ, благодаря усовершенствованной четырехуровневой структуре шины.

Силовые выводы AC и DC разнесены друг от друга на поверхности корпуса, что облегчает проектирование DC-шины. Управляющие выводы расположены на центральной части корпуса, поэтому плату драйвера можно легко устанавливать прямо на модуль. Для защиты от короткого замыкания установлены вспомогательные выводы для транзисторов как верхнего, так и нижнего плеча. А также, для защиты по температуре встроен изолированный NTC термистор.

Все модули New-MPD производятся без применения свинца и полностью соответствуют требованиям RoHS.

Новая серия IGBT модулей New Mega Power Dual была официально представлена Mitsubishi Electric на международной выставке PCIM 2009, проходившей в мае 2009г. в городе Нюрнберг, Германия. Первые образцы модулей на 1800А/1700В и 2500А/1200В будут доступны к концу 2009 года. После этого появятся также модули на 1100А/1700В и 1500А/1200В.

2-го декабря 2009 года в 14:00 в рамках выставки «Силовая электроника» состоится семинар Mitsubishi Electric, в котором будет подробно рассказано об этой и других новых разработках компании.