会社ブログについて 三菱SiCパワーデバイスの供給：SiC DIPIPM、SiCパワーモジュール、SiC-MOSFET

三?? SiC電源装置の供給:SiC DIPIPM,SiC電源モジュール,SiC-MOSFET

シェンzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,電子部品のプロディストリビューターとして,業界での長年の経験と安定したサプライチェーンを利用し,5Gチップを含む電子部品のソリューションを市場に提供しています.新しいエネルギーIC自動車用IC,通信IC,人工知能IC,メモリIC,センサーIC,マイクロコントローラーIC,トランシーバーIC,イーサネットICWi-Fiチップ顧客に奉仕し,顧客に利益をもたらすという原則を常に守ってきた.顧客に高品質で多様な電子部品を提供すること.

Mitsubishi SiC電源装置シリーズは,離散デバイスからスマートモジュールまでの製品ライン全体をカバーし,主に3つの主要なカテゴリーで構成されています:

SiC DIPIPM (Dual In-Line Package Intelligent Power Module): ドライブ回路と保護機能を統合したコンパクトなソリューション

SiC電源モジュール:全SiCモジュールとハイブリッドSiCモジュールを含め,中高電源アプリケーションに適しています.

SiC-MOSFET: 設計の柔軟性と高周波性能の利点を提供する離散デバイス形式

これらの製品は SiC材料のユニークな物理特性を利用します 高分解力,高熱伝導性,高電子飽和漂流速度などです新しいエネルギー発電などの分野での重要な利点を示すこと電気自動車の駆動装置,産業用変速周波数駆動装置,スマートグリッド三?? SiC電源装置は,システムのエネルギー消費を30%以上削減することができます電力密度を大幅に向上させ,システムサイズと重量を削減します.

Mitsubishi SiC DIPIPM スマート パワー モジュールの特徴

Mitsubishi SiC DIPIPMはスマートパワーモジュール技術の最先端の開発方向を表しています.これらのモジュールは, SiC MOSFETs または SiC SBDs (Schottky バリアダイオード) を,ドライブ回路と保護機能とコンパクトな二重インラインパッケージに統合しています.システム設計者にプラグアンドプレイで高効率のソリューションを提供します.SiC DIPM は,設計の容易さと高い信頼性の利点を維持しながら,シリコンカービッド材料の性能優位性を完全に活用します空間が限られているが性能が厳しいアプリケーションに特に適している.

SiC DIPPMの技術特性

三?? の SiC DIPIPM モジュールは,次のような主要な特徴を持つ複数の革新的な技術を含んでいます.

高効率設計: SiC MOSFET をスイッチ装置として使用することで,SiC DIPIPM は従来のシリコンベースのIGBTと比較してオン抵抗とスイッチ損失を大幅に削減します.試験データによると,同一の動作条件下でシリコンベースのIPMと比較して,SiC DIPIPMの総損失は40%以上削減され,全体的なシステム効率は2〜5パーセントポイント向上します.

高周波動作能力:SiC材料の特性により,DIPIPMは,シリコンデバイスのような過度のスイッチ損失が発生することなく,より高いスイッチ周波数 (最大100kHz以上) で動作できます.この機能により,アプリケーションシステムはより小さな受動部品 (インダクタやコンデンサなど) を使用し,システムサイズと重量を削減できます.

統合保護機能: モジュールは,低電圧ロック (UVLO),過電源保護 (OCP),過熱保護 (OTP) を含む複数の保護回路を組み込みます.短回路保護 (SCP)これらの保護機能は専用制御ICによって実装され,応答時間はマイクロ秒まで短く,異常な状態による電源装置の損傷を効果的に防止する.

単純化された熱管理: SiC装置の高温操作能力 (最大交差温度200°Cまで) と低損失により,DIPIPMは,熱消散システムに対して比較的緩い要件を持っています.多くのアプリケーションでは,単純なアルミヒートシンクやPCB銅ホイール熱散が要求に応え,システムの熱設計の複雑性とコストを大幅に削減できます.

コンパクトなパッケージ:業界標準のDIP (ダブルインラインパッケージ) 形状因子を採用し,ピンの間隔と配置を最適化することで,PCBレイアウト設計を容易にする.典型的なパッケージサイズは,従来のIPMの3分の"から半分だけです空間が限られている埋め込みアプリケーションに特に適している.

三?? の全SiC電源モジュールとハイブリッドSiC電源モジュールの比較と分析

電力半導体分野のリーダーとして,三?? 電機は2つの主要な製品シリーズを提供しています: SiC電源モジュールとハイブリッド SiC電源モジュール,異なるアプリケーションシナリオのバランスのとれたパフォーマンスとコスト要件に対応するこれらの2種類のモジュールは,同じ名前を持っているが,技術的なアーキテクチャ,パフォーマンス特性,アプリケーションの位置付けで重要な違いを示している.エンジニアが正しい選択とシステムの設計を最適化するために,これらの違いを徹底的に理解することが重要です.

全SiC電源モジュールの技術的利点

Mitsubishiの全SiC電源モジュールは 純粋なシリコンカービッド材料で製造され,モジュールのすべてのスイッチ装置とダイオードは SiCベースの半導体で,主にSiC MOSFETsとSiC SBDsを含む (Schottkyバリアダイオード)この"All-SiC"アーキテクチャは,複数の性能優位性があります.

超低の切り替え損失: SiC MOSFET は非常に高速な切り替え速度を有し,オンとオフのプロセスにおけるエネルギー損失は,シリコン IGBT の 1/5 から 1/10 のみである.この特性により,全SiCモジュールは,高周波スイッチアプリケーションに特に適しています.ソーラーインバーターのDC-DCブーストステージなどです

高温操作能力:SiC材料 (3.26 eV) の広い帯域特性は,交差点温度200°C以上で信頼性のある動作を可能にします.伝統的なシリコン装置は,通常150°C以下の温度に制限されています.この機能は熱消散システムの設計を簡素化し,電力密度を高めます.

高回電圧:三?? のHV-SiC高電圧電源モジュールは10kVを超える回電圧を達成することができ,スマートグリッドなどの高電圧アプリケーションに特に適しています,高電圧直流送電 (HVDC) と大規模産業用ドライブ

システムレベルでの利点:実際のアプリケーションデータによると,全SiCモジュールを使用するシステムは,従来のシリコンベースのIGBTソリューションと比較して,エネルギー消費を30%以上削減できます.システムサイズと重量を大幅に削減しながら例えば,電気自動車の充電ステーションでは,全SiCモジュールは充電効率を2-3%向上させ,電源ユニットのサイズを40%削減することができます.

ハイブリッド SiC パワーモジュールのコスト効果バランス

ハイブリッド型SiC電源モジュールは,SiC・ショットキーバリアダイオード (SBD) と同一モジュールのシリコンベースのIGBTを組み合わせて妥協技術アプローチを採用する.この設計は,パフォーマンス改善とコスト管理の良いバランスを達成します:

ダイオードの性能向上: モジュールのフリーホイリングダイオードはSiC SBDを使用します.シリコンダイオードに固有のリバースリカバリー問題を完全に排除し,リバースリカバリー損失を80%以上削減するこの改善により,ダイオードが切断される時のスイッチ騒音と損失は大幅に減少します.

コストメリット:シリコンベースのIGBTをスイッチ装置として保持することで,ハイブリッドSiCモジュールのコストは全SiCソリューションよりも30~50%低くなっています.価格に敏感なアプリケーションに より簡単に利用できるようにする.

既存の設計と互換性:ハイブリッド SiC モジュールの駆動要件は,標準 IGBT と本質的に同じです.エンジニアが既存の駆動回路を大幅に変更することなくシステムのパフォーマンスをアップグレードできるようにするデザインの移行の複雑さを減らす.

三?? のハイブリッド SiC パワー モジュールは,高度な信頼性と段階的な性能向上を必要とするアプリケーションに特に適しています.例えば,産業用モータードライブ,風力発電鉄道輸送.

Mitsubishi SiC-MOSFET 離散装置の特性

Mitsubishi SiC-MOSFET 離散装置は,パワーエレクトロニクスシステムの設計により柔軟性とカスタマイズオプションを提供します.統合されたSiC 電力モジュールとは異なり,シークレットSiC-MOSFETは,エンジニアがトポロジー構造を自由に選択できるようにします特殊な配置を必要とするアプリケーションやコストに非常に敏感なアプリケーションに特に適しています.

主要なパフォーマンスパラメータと利点

Mitsubishi SiC-MOSFET 離散装置は,いくつかの突破的な性能指標を示し,電力電子設計の新たな可能性を開く:

低電阻: SiC材料の高臨界分解電場特性により,Mitsubishi SiC-MOSFETは,同じ電圧でシリコンベースの MOSFETよりも低いオン抵抗 (Rds ((on)) を達成する例えば,1200Vの電圧を指定した装置は,電源の電源抵抗が40mΩ以下まで低下し,電流損失を大幅に削減することができる.

超高速スイッチング速度: SiC-MOSFET のスイッチング時間は通常,ナノ秒数十の範囲にあり,これはシリコン IGBT よりも大きさの順序が速い.この特徴は,スイッチング損失を減らすだけでなく,システムもより高い周波数で動作することを可能にします消極的な部品のサイズを減らす.

優れたボディダイオード特性:シリコンMOSFETとは異なり,SiC-MOSFETのボディダイオードは前向きの電圧低下が低く,逆回復電荷はほとんどありません.特定のアプリケーションで外部のフリーホイリングダイオードを排除し,回路設計を簡素化することを可能にする.

高温安定性:三?? SiC-MOSFETは高温でトランスコンダクタンス (gfs) としきい電圧 (Vth) の変化が最小である.動作温度範囲全体で安定した切り替え特性を確保する.