IGBT模块IPM模块常见问题(FAQ)

2018-12-30 15:36:41 Westpac Electronics
  • 何谓绝缘基板?

  • 由陶瓷基板、构成电路的表面铜箔、用于和铜底板焊接的背面铜箔组成。具有通电部和铜底板之间的电气绝缘,以及对半导体芯片所发产生的热进行散热的作用。陶瓷基板的材料主要使用氧化铝、氮化铝、氮化硅等。

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  • Q 82IGBT的开关频率有无上限?

  • 在规格书中未规定开关频率(载频)。如果频率增加,则开关损耗也会增加,将导致结温问题。如果温度在绝对最大额定值的范围以内就可以使用,V系列IGBT模块可在约15kHz以下使用。如果是以20kHz以上的频率进行开关的焊接机、医疗设备的电源,则推荐使用高速标准型2in1模块或W系列的分立IGBT。

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  • Q 83用于IPM控制端子的插件有无推荐产品?

  • 广濑电机销售适合V-IPM系列端子形状的插件。
    P630: MA49-19S-2.54DSA、MA49-19S-2.54DSA(01)
    P631: MDF7-25S-2.54DSA
    插件的购买、可靠性相关问题,请咨询广濑电机。

    • V-IPM应用手册第4章

    • 广濑电机 产品信息(P630用)

    • 广濑电机 产品信息(P631用)

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  • Q 84适合标准封装控制端子的插头应选择哪种?

  • 适合的插头为110系列。请选择符合插头尺寸宽度2.8mm、板厚0.5mm的插件。泰科电子公司、日本压着端子制造株式会社、NICHIFU等均有出售,敬请咨询。

    • 日本泰科电子公司 产品信息

    • 日本压着端子制造株式会社 产品信息

    • NICHIFU 综合目录

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  • Q 85何谓压接端子?

  • 是指不用焊接便可安装到PCB上的端子形状。PIM及6-Pack产品采用该引脚。PCB的通孔上放置IGBT模块,通过底板面施加压力便可完成连接,因而可以缩短装配工序。需要准备专用的压接装置以及夹具。我们不销售压接装置及夹具。

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    • 富士技报

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  • Q 86V系列IPM中,相同额定电流的型号有VDA和VDN两种,有何区别?

  • 由于绝缘基板的材料不同,热阻也不同。VDA型使用氧化铝,而VDN型使用高散热材料,因而热阻比VDA低大约30%。希望降低Tj max.,以及延长ΔTj功率周期寿命时,将发挥功效。

    • http://www.fujielectric.com.cn/products/semiconductor/model/igbt/application/box/doc/pdf/small_ipm/b_small_ipm_03_E.pdf

    • http://www.fujielectric.com.cn/products/semiconductor/model/igbt/ipm.html

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  • Q 87何谓自举电路?

  • 用于驱动高侧IGBT的控制电源构成的电路。无需准备具有多个二次绕组的变压器,可实现单电源化。由于小容量IPM中内置自举电阻和自举二极管(BSD),因而通过外设自举电容便可简单构成自举电路。

    • 小容量IPM应用手册第3章

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  • Q 88是否IPM的输入控制信号为High时,IGBT开通?

  • V系列IPM的输入信号为Low时IGBT开通。小容量IPM的输入信号为High时IGBT开通。

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  • Q 89热阻Rth(j-c)的值取决于哪些要素?

  • 相同额定值的产品,无论是富士电机不同系列之间相比,还是与其他公司的产品相比,热阻都有所差异。热阻小的产品,半导体芯片尺寸大,或绝缘基板使用了热导率好的陶瓷材料。

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  • Q 90规格书的热阻项目中记载的(1device),是什么含义?

  • 所谓1device,表示每1个桥臂。根据型号不同,有的在每1个桥臂上并联多个芯片。此时,需将并联的芯片视为1个芯片。

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  • 数据表的测试条件中记载有门极电阻RG。这是外接电阻的意思吗?

  • 是指外接电阻值。不包括模块内置Rg(int)。

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  • Q 92何谓RBSOA?

  • 是指反向偏置安全工作区Reverse Bias Safety Operating Area)。在数据表中记载有在最大连续工作温度Tjop的条件下,达到2倍额定电压和额定电流时的特性曲线图。表示在IGBT关断时,能够安全工作的Vce和Ic的范围。如果在RBSOA范围内,便可进行重复工作。

    • 应用手册第2章

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  • Q 93何谓SCSOA?

  • 是指短路安全工作区(Short Circuit Safety Operating Area)。变频器装置等发生负载短路、桥臂短路、接地等事故时,IGBT中流过高于额定电流数倍的电流。为了在该情况下保护IGBT,规定了SCSOA。IGBT各代产品及耐压不同,SCSOA特性也有所差异,请确认各自的技术资料。

    • V系列通用技术资料

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  • Q 94有无ΔTc功率周期曲线?

  • 请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 95搭载功率半导体器件的变频器产生的噪声,有哪几种?

  • 传导噪声(噪声端子电压)辐射噪声两种。传导噪声是通过主电路配线等导体以及接地线等进行传播的噪声,分为差模噪声和共模噪声两种。辐射噪声是装置内产生的噪声,以装置的配线或机箱作为天线,向空中发射出去。详情请参考IGBT应用手册的第10章。

    • 应用手册第10章

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  • Q 96如何减少传导噪声?

  • 可以在交流电源侧追加LC滤波器,追加铁氧体磁心,以及调整门极电阻,在开关时抑制dv/dt等。详情请参考IGBT应用手册的第10章。

    • 应用手册第10章

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  • Q 97如何减少辐射噪声?

  • 可以减少噪声发生源环路电流的面积,调整门极电阻等。详情请参考IGBT应用手册的第10章。

    • 应用手册第10章

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  • Q 98想要测量外壳温度Tc,能否提供模块内芯片布局的图纸?

  • 请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 99涂敷导热硅脂的丝网是什么?是否销售?

  • 丝网的厚度为200um,是在导热硅脂涂敷部开了多个孔的金属板。使用丝网涂抹导热硅脂,可以使厚度均匀到100um。我们不销售丝网,但是可提供对应封装的丝网图纸。

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  • Q 100如果超过ΔTj功率周期耐受能力,IGBT模块会如何?

  • 铝导线会脱落,芯片下的焊接会产生龟裂。电流集中于芯片局部,热阻上升,从而导致过热损坏。

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  • NTC安装在模块内部的哪个位置?

  • 请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 102在数据表的瞬态热阻曲线上附带了表和公式,请告诉使用方法。

  • 半导体芯片产生功率损耗时,由于构成IGBT模块的材料具有热容量,所以结温Tvj不会立刻升高。数据表的公式,显示了在施加单个方波脉冲的情况下,该脉冲宽度tw与瞬态热阻的关系。所以根据瞬态热阻,可以求出瞬态的结温升ΔT(j-c)

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  • Q 103PIM (Power Integrated Module)内置了整流电路。二极管整流电路的损耗该如何计算?

  • 整流二极管的损耗平均值可通过简单的计算公式求出。

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  • Q 1043电平变频器模块有I-typeT-type。有什么区别?

  • 传统的NPC 3电平转换电路其电路结构类似英文的"I",所以称为I-Type,而A-NPC转换电路的电路结构类似英文的"T",所以称为T-Type。富士电机将反向阻断IGBT (RB-IGBT)应用于双向开关的T-type转换电路,相比二极管与IGBT串联连接的传统T-type,可大幅度减小损耗。

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    • 3电平模块 应用手册

    • IGBT模块 评估用板

    • 富士电机技报 2013 vol.86 no.4 用于3电平电转换的大容量IGBT模块

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  • Q 105如果主电路的杂散电感Ls小,对开关损耗有什么影响?

  • 如果主电路的杂散电感Ls小,则VCE电压下降(ΔV=-LS×di/dt)变小,Eon变大。

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  • Q 106如何知道规格书外形图中未标注的部位尺寸。

  • 关于外形图中未标注的详细尺寸,请咨询我公司。

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  • Q 107在安装Hybrid SiC模块时,是否可以使用与传统IGBT模块(全硅)相同的导热硅脂?

  • Hybrid SiC模块可使用与全硅IGBT模块相同的导热硅脂。

    • IGBT模块应用手册第6章

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  • Q 108IPM (Intelligent Power Module)有多种。有什么区别?

  • 有面向一般工业用途开发的绝缘耐压2500V的产品(V-IPM,R-IPM)和主要为空调开发的绝缘耐压1500V的小容量IPM。面向一般工业用途的产品,具有铜基板和良好的散热能力,并有通过直接检测IGBT芯片温度来实施保护的功能,广泛应用于伺服、机器人、电梯等领域。另一方面,小容量IPM采用行业标准封装,具备与其他公司产品的兼容性,内置了高耐压电平转换电路及自举二极管,因而具有可轻松设计外围电路的优点。

    • 富士电机技报 2016 vol.89 no.4 第2代小容量IPM的系列化

    • 富士IGBT V-IPM 应用手册

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  • Q 109为了设计主电路结构,需要IGBT模块外形的3D-CAD数据。可以提供数据吗?

  • 请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 110请提供短路耐量的数据。

  • 短路耐量根据芯片的设计和耐压等级而有所不同。短路耐量tSC-直流电压VCC相关的技术资料已在官网发布,请下载参考。

    • IGBT模块 X系列通用 技术资料

    • IGBT模块 V系列通用 技术资料

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  • 何谓短路耐量?

  • 发生变频器设备事故或异常运行而流过大电流时,从短路电流开始到IGBT击穿为止的时间称为短路耐量。需要将保护电路设计成可在不超过短路耐量的短时间内检测过电流,并关断门极脉冲。

    • IGBT模块应用手册 第5章

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  • Q 112PIM及6in1模块的每1个引脚的最大允许电流是多少A?

  • 每1个引脚为50 A。

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  • Q 113焊接引脚与压接引脚允许流过的电流一样吗?

  • 一样。

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  • Q 114第7代X系列IGBT模块的卖点是什么?

  • (1)低损耗
    与传统产品(我公司第6代V系列)相比,变频器运行时的电力损耗降低10%
    (2) 小型化
    在降低电力损耗的同时,抑制发热,与传统产品相比,实现了约36%的小型化
    (3) 高温运行和高可靠性
    实现了最大结温Tvjop为175℃的连续运行并提高了可靠性
    详细信息请参照第7代IGBT模块“X系列”新产品信息。

    • X系列IGBT模块应用手册第1章

    • 第7代IGBT模块“X系列”新产品信息

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  • Q 115当并联连接具有正温度特性的IGBT时,为什么电流会平衡?

  • 考虑VCEsat不同的2个IGBT并联连接的情况。
    (1)电流集中到 VCEsat低的IGBT。
    (2) 由于电流集中,此IGBT的损耗变大,导致结温上升。
    (3) 如果此IGBT具有正的温度特性,随着结温Tvj的上升,VCEsat升高,所以流过的电流趋于减少。这样,并联的2个IGBT的电压趋向于相同方向变化,电流也就趋向于平衡。

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    • IGBT模块应用手册第8章

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  • Q 116从何处可以获取最新数据表?

  • 可从富士电机官网下载。建议使用自由词搜索功能。如果需要正在开发的产品数据表,请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 117门极寄生容量CiesCres有没有频率依赖性?

  • f=1k~1MHz范围内几乎没有频率依赖性。

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  • Q 118小容量IPM的控制电源消耗电流具有怎样的载波频率特性?

  • 请参考“控制电源消耗电流的载波频率依赖性”的技术数据。

    • 控制电源消耗电流的载波频率依赖性

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  • Q 119是否有小容量的IPM端子成型产品?

  • 请咨询富士电机或代理商的营业窗口。

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  • Q 120如何设置小容量IPM过流检测的分流电阻?

  • 请参考应用手册的第4章2。

    • 小容量IPM_X系列 应用手册第4章 电源端子的详细信息

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