|
24.12.2007 |
Со дня своего создания в 1994 году, CIB модули (converter – inverter – brake, конвертер – инвертор - чоппер), созданные для управления маломощными инверторами до 3.7 кВт, получили широкое распространение благодаря своим низким показателям суммарных потерь и наивысшего уровня надежности в эксплуатации. Однако требования рынка непрерывно растут, и возникает необходимость в более компактных устройствах, с малыми потерями и недорогой себестоимостью производства.
Компания Mitsubishi Electric использует самые современные технологии для достижения поставленных задач, поэтому при разработке модулей, которые должны быть бескомпромиссными по отношению к трем ключевых параметрам (легкость корпуса, сверхнизкие потери и высокая надежность), разработчики использовали две технологии: CSTBT технологию изготовления кристаллов и технологию литьевых форм.
Технология изготовления литьевых пресс-форм была успешно применена еще 5 лет назад при производстве интеллектуальных силовых модулей 600 В (IPM). Последующие усовершенствования внутренней структуры модулей (коснувшиеся конструкции выводов и оптимизации распределения тепла), а также развитие технологии изготовления кристаллов IGBT транзисторов привели к созданию и выпуску на рынок CSTBT модулей (Carrier Stored Trench Bipolar Transistor) – надежных и недорогих модулей с отличными параметрами теплоотвода.
Сегодня Mitsubishi Electric сделала новый шаг в развитии технологии литьевых форм, результатом которого стали новые CIB (converter – inverter – brake) модули на 600 В с номинальным током 20…30 А и на 1200 В на токи 10… 25 А, а также специализированные высоковольтные микросхемы управления (HVIC). Модули имеют маркировку CPxxTD1-12A/CPxxTD1-24A.
Силовые модули DIP-CIB были выпущены на рынок в октябре 2006 года и предназначены для инверторов общего назначения и маломощного промышленного привода до 5.5 кВт. Они интегрируют возможности всех современных технологий: CSTBT технологии изготовления кристаллов и технологии корпусирования, благодаря которой удалось добиться низкого термосопротивления. Их компактная конструкция и радиаторы специальной формы полностью удовлетворяют международным стандартам безопасности UL508 и IEC664-1. Все модули выпускаются в бессвинцовом исполнении.
Новые модули CIB представляют собой интегрированное устройство, включающее трехфазный входной выпрямитель, чоппер, трехфазный инвертор, а также NTC термистор для измерения температуры основной подложки. Модули имеют топологию с открытым эмиттером.
Специально разработанная высоковольтная микросхема 1200 В с двухсторонней схемой сдвига напряжения имеет отдельные терминалы драйвера для включения, выключения и удерживания IGBT в закрытом состоянии. Такая микросхема является надежным элементом управления двигателя, когда требуется развязка между контроллером и CIB модулем.
Как и многие современные силовые компоненты, модули имеют полный набор функций защиты. Для тестирования модулей выпускаются демонстрационные платы.
Дальнейшие разработки компании в этой области коснутся кристалла модуля (последующее снижение потерь и увеличение плотности тока), а также структуры корпуса для сохранения тенденции к миниатюризации изделий с высокой нагрузочной способностью.
Основные достоинства модулей можно кратко сформулировать так:
технология литьевых форм позволила сократить посадочное место на плате на 50%, а значит, модули могут использоваться и в более портативном оборудовании
оптимизированная технология CSTBT кристаллов IGBT доказала, что модули могут на четверть улучшить потери мощности, в результате чего разработчики индустриального оборудования получать более высокую эффективность преобразования
модули имеют новый тип изоляции, которая лучше рассеивает тепло, поэтому термосопротивление новых модулей на 20% ниже, чем у других модулей аналогичной мощности (DIP-IPM)
при изготовлении модулей не используется свинец.
Основные технические параметры модулей
напряжение коллектор-эмиттер: 600 В, 1200 В
ток коллектора: 20 А/600 В, 30 А/600 В, 10 А/1200 В, 15 А/1200 В, 20 А/1200 В
напряжение изоляции: 2500 В эфф.
температура перехода -20…150°С
температура хранения -40…125°С
|
|
23.12.2007 |
|
Семейство силовых модулей включает в себя монолитные гибридные интегральные полупроводниковые сборки с изолированными радиаторами следующих силовых элементов: диодов, тиристоров, МОП-транзисторов, IGBT. По управлению модули разделяются на модули с непосредственным и с оптически развязанным управлением. Назначение:
Силовые модули предназначены для построения элементов электротехнических систем различного назначения: выпрямители, инверторы, преобразователи напряжения или частоты. Функционально модули делятся на:
тиристорно-диодные,
транзисторно (IGBT)-диодные,
полумосты (МОП или IGBT),
трехфазные мосты (диодные или IGBT),
мощные сборки транзисторов (МОП или IGBT) Особенности:
коммутируемые токи 10...160 А
коммутируемые напряжения:
модули на МОП-транзисторах — 60...400 В
модули на тиристорах и диодах — 600...1200 В
модули на IGBT — 600...1200 В
сверхмалые значения сопротивлений в открытом состоянии для модулей на МОП-транзисторах,
токи управления модулей с опторазвязкой — 10...50 мА,
напряжение изоляции — не менее 4000 В,
диапазон рабочих температур 40...+80 °C,
наработка на отказ до 100000 часов. |
|
- Силовые модули
