8-12M电动大巴电驱动适用的DualXT富士第七代IGBT模块

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

8-12M电动大巴电驱动适用的DualXT富士第七代IGBT模块

8-10M 电动大巴电机驱动器适用 2MBI800XNE120-50

图片关键词2MBI800XNE120-50 Westpac.PDF

10-12M 电动大巴电机驱动器适用 2MBI1000XRNE120-50

富士RC-IGBT逆导型IGBT模块的技术特点。 RC-IGBT逆导型IGBT模块极大的提升了IGBT模块的功率密度,是电力电子小型化开发的理想功率器件。  RC-IGBT将传统与IGBT芯片反并联封装在一起的FRD(快恢复二极管)集成在同一芯片上,大大提高了功率密度,降低了芯片面积、制造成本和封装制程,同时提高了产品可靠性,将成为未来主流发展趋势。

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第 7 代的 IGBT 芯片结构继承了第 6 代 V 系列技术开发的场截止(Field Stop)结构和沟槽门极结构。第 7 代 X 系列与第 6 代 V 系列相比,通过 用薄晶片减少漂移层的厚度。通过采用这样的薄漂移层,可以在第 7 代 X 系列中更进一步降低 IGBT 芯 片的导通压降。一般来说,漂移层变薄时,可能会出现关断时的电压振荡及耐压降低,但通过进一步优 化场截止层,可以抑制电压振荡的同时确保足够的击穿电压以达成芯片的进一步减薄。另外,与第 6 代 V 系列相比,通过使芯片表面的沟槽门极结构的细小化和最优化,可以抑制在导通时 P 通道抽出的空穴, 通过增加表面的载流子浓度来提高 IE 效果(Injection Enhanced),大幅度改善了导通压降和关断损耗之 间的平衡关系。

X 系列芯片的主要特征 

1. 更薄的漂移层 - 降低导通压降 - 降低开关损耗

 2. 细小化沟槽门极结构 - 降低导通压降 - 降低开关损耗 

3. 优化场截止层 - 抑制电压振荡 - 降低高温漏电流 

2.1 导通压降和关断损耗之间平衡关系的改善 图 1-3 显示了第 7 代 X 系列和第 6 代 V 系列 IGBT 芯片输出特性的比较。如图所示,在额定电流条件 下,第 7 代 X 系列的导通压降(集电极-发射极电压)VCE(sat)降低了约 0.25V。通过降低导通压降,可以 减小电流流过 IGBT 时产生的导通损耗(电流×导通压降),从而可以进一步提高电力变换装置的效率。

图 1-4 显示了第 7 代 X 系列和第 6 代 V 系列的关断比较波形。通过应用更薄的漂移层及增强正效果, 显著地降低了拖尾电流,使得 X 系列的关断损耗降低了 10%。 图 1-5 显示了 IGBT 导通压降和关断损耗之间的平衡关系。与 V 系列相比,X 系列的导通压降降低了 0.25V。 通过上述改善,尽管第 7 代的 IGBT 芯片尺寸有所减小,但却实现了更低的损耗。


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