4.5kV/1200A XB 系列HVIGBT模塊
（左側：標準絕緣封裝；右側：高絕緣封裝）
三菱電機集團今日（2025年12月2日）宣布，將于12月9日發布兩款4.5kV/1200A XB系列HVIGBT模塊，包括標準絕緣（6.0kVrms）封裝和高絕緣（10.0kVrms）封裝。這些大容量功率模塊專為軌道交通車輛等大型工業設備設計，具有良好的抗濕性，有助于提高在多樣化環境中運行的大型工業設備變流器的效率和可靠性。三菱電機計劃將在2026年1月21日至23日在東京舉辦的第40屆日本國際電子科技博覽會，以及在北美、歐洲、中國、印度等其它地區舉辦的展會對模塊進行展出。
能實現高效電能轉換的功率半導體正日益廣泛應用于脫碳領域。用于大型工業設備的功率半導體模塊主要應用于電力相關系統的電能轉換裝置，包括軌道交通牽引系統、電源設備和直流輸電等領域。對于像戶外這種溫度和濕度波動范圍較大的嚴酷環境，功率模塊必須具有良好的抗濕性以保證穩定工作。功率半導體芯片可分為實現電能轉換與輸出的有源區（active region）和穩定電壓的終端區（termination region）。在高濕度環境下，需要更寬的終端區結構來防止因潮濕導致的耐電壓性能劣化。然而，這帶來了一個技術矛盾：擴大終端區會導致有源區變窄，使得功率半導體芯片難以同時實現高功率、低損耗性能與抗濕性能的平衡。
新的模塊采用了三菱電機專有的RFC（Relaxed Field of Cathode）二極管和載流子存儲式溝槽柵雙極型晶體管(CSTBT1)。與目前模塊相比，通過在芯片終端區域采用新型電場弛豫結構2和表面電荷控制技術3將芯片的終端面積減小約30%，同時抗濕性提升了20倍4。此外，與之前產品相比，新模塊的總的開關損耗降低約5%5，二極管的反向恢復安全工作區（RRSOA）提高了2.5倍6。
改進了抗濕性，使變流器的工作更加穩定
-
芯片終端區域采用的電場弛豫結構和表面電荷控制技術減小了芯片終端區域的面積，抗濕性的顯著改進確保變流器在高濕度的環境中能穩定工作。
內置性能更優的功率芯片，有助于構建更高效和可靠的變流器
-
專有的RFC二極管以及CSTBT結構的IGBT降低了總的開關損耗使變流器更高效。
-
專有的RFC二極管擴展了二極管的反向恢復安全工作區，防止了開關過程中反向恢復電流7和反向恢復電壓8對二極管造成的損壞，從而提高了變流器的可靠性。
采用與現有產品兼容的封裝，簡化變流器設計
-
新模塊保持與現有產品9相同的尺寸，便于直接替換，簡化和縮短新變流器的設計過程。
XB系列產品線
有關功率器件的更多信息，請訪問www.MitsubishiElectric.com/semiconductors/powerdevices/
1 Proprietary IGBT structure utilizing the carrier storage effect. 采用載流子存儲效應的專有IGBT結構。
2 Proprietary structure with optimally arranged p-type semiconductor regions that gradually widen the spacing. 采用具有優化布局的p型半導體區域且間距逐漸擴大的專有結構。
3 Proprietary structure where the semi-insulating film is in direct contact with the semiconductor region, ensuring stable charge dissipation. 采用半絕緣膜與半導體區域直接接觸的專有結構，確保電荷穩定耗散。
4 Results of the condensation resistance verification test for XB Series and existing H-Series products with a voltage rating of 3.3kV (Termination design is identical at 3.3kV and 4.5kV). 3.3kV等級XB系列與現有H系列產品的凝結阻力驗證測試結果(3.3kV and 4.5kV產品終端設計一致)。
5 Comparison with legacy CM1200HC-90R in terms of Eon + Eoff + Erec at Tj=125°C, VCC=2800V, and IC=1200A.在Tj=125°C、VCC=2800V、IC=1200A條件下，現有型號CM1200HC-90R與新產品在Eon+Eoff+Erec指標上的對比。
6 Comparison with legacy CM1200HC-90R in terms of Prr, which is the product of VCE.and Irr in the RRSOA. 現有型號CM1200HC-90R與新產品在RRSOA區域內VCE與Irr乘積Prr指標上的對比。
7 Temporary reverse current that occurs when switching a diode from forward to reverse direction. 二極管從正向切換至反向時產生的暫態反向電流。
8 Reverse voltage applied to a diode. 施加于二極管的反向電壓。
9 Comparison with legacy H-Series 4.5kV/900A products and R-Series 4.5kV/1200A products. 與現有H系列4.5kV/900A產品及R系列4.5kV/1200A產品的對比。
共0條 [查看全部] 網友評論