三菱電機在上海世博展覽館舉行的PCIM亞洲2017展會中隆重登場，所展出的十余款新型功率器件大受觀眾歡迎，不斷吸引觀眾前來參觀了解三菱電機較新的技術、產品和優勢，其中較為引人關注的是多款碳化硅功率器件。

三菱電機以“創新功率器件構建可持續未來”為主題，今年展出的功率器件應用范圍跨越五大領域，包括：變頻家電、鐵道牽引及電力傳輸、電動汽車、工業應用和新能源發電，致力為客戶提供高性能及低損耗的產品，其中第7代IGBT模塊更首次作全電壓、全封裝及全系列展出。

 

碳化硅技術仍在發展

三菱電機半導體首席技術官Gourab Majumdar博士在接受采訪時表示，該公司一直致力于研發碳化硅產品，1994年開始已經啟動碳化硅的功率器件的研究，至今已發展到第三代產品，并已有一些量產，部分產品應用在日本新干線和700系列車上。三菱電機在牽引變流器、工業自動化、變頻空調器里面都已采用混合碳化硅功率模塊，并實現了商業化。

 

他強調，碳化硅功率模塊性能極佳，是未來五到十年的主流。隨著時間的推移，碳化硅正在為市場接受，目前主要由于性價比問題，采用量還比較小。未來，三菱電機將通過一些特殊領域的大規模使用以點帶面，推動市場價格的逐步下降。他表示，三菱電機將繼續秉持可持續發展信念，不斷研發高性能及高可靠性的前沿功率器件，滿足電力電子市場的不同應用。

 

變頻家電市場適合碳化硅

在變頻家電應用方面，三菱電機展出三款碳化硅功率器件，分別是第一次亮相的全碳化硅DIPIPM^TM和碳化硅SBD，另外還有混合/全碳化硅DIPPFC^TM。

全碳化硅DIPIPM^TM特別適合變頻家電，它采用碳化硅MOSFET損耗更低，效率更高；其碳化硅MOSFET自身體二極管作為FWDi，降低反向恢復電流和噪聲。它與超小型的DIPIPM^TM封裝相同，可使用相同的電路板，額定電流覆蓋15A、25A/600V，集成短路保護和欠壓保護，同時有溫度模擬量輸出。

 

家電用全碳化硅器件

 

碳化硅SBD則可以應用在PFC及光伏發電上。它的損耗比硅器件減少20%，更高I2t，對抗浪涌電流有更強的能力；更強的高頻開關特性，可以使周邊器件小型化（電抗器），額定電流覆蓋20A/600V。

針對家用空調設計的混合/全碳化硅DIPPFC^TM，它使用碳化硅SBD有良好的反向恢復特性，輻射噪聲小；采用碳化硅 MOSFET損耗更低，效率更高（全碳化硅DIPPFC^TM）。它與超小型DIPIPM^TM封裝相同，額定電流覆蓋20Arms/276Vrms，集成短路保護和欠壓保護，有故障信號輸出。

三菱電機也繼續展出以SLIMDIP模塊為基礎的SLIMDIP-L和SLIMDIP-S兩款產品，SLIMDIP-L用于變頻洗衣機和變頻空調，而SLIMDIP-S用于變頻冰箱和變頻風機控制。

兩款SLIMDIP均采用RC-IGBT芯片，實現更高的集成度；封裝面積比超小型DIPIPM^TM縮小達30%；內置自舉二極管和限流電阻；較大運行殼溫提升至115℃；并集成短路保護和欠壓保護，同時提供溫度模擬量輸出；優化引腳布局，簡化電路板布線設計。

 

SLIMDIP模塊

 

此外，整流逆變制動一體化模塊DIPIPM+，也適用于變頻家電、通用變頻器、伺服驅動器和商用空調壓縮機驅動。它完整地集成整流橋、逆變橋、制動單元以及相應的驅動保護電路， 采用第7代CSTBT^TM硅片；內置短路保護、欠壓保護功能以及溫度模擬量輸出功能；另內置自舉二極管（BSD）及自舉限流電阻； 提供額定電流覆蓋50A/600V和5~35A/1200V。采用該款模塊設計通用變頻器，可以較大程度地簡化電路板布線設計，縮小基板面積，是小功率變頻器低成本化的較佳解決方案。

 

整流逆變制動一體化模塊DIPIPM+

 

三菱電機的變頻家電用碳化硅功率器件已經十分成熟，今年展出三款產品，提供低損耗、高效率及小體積的模塊。

 

全碳化硅 MOSFET模塊

 

另外，三菱電機還展示了針對高頻應用和醫療設備的混合碳化硅高頻IGBT模塊。

 

混合碳化硅高頻IGBT模塊

 

更高電壓產品滿足鐵道牽引及電力傳輸市場

在PCIM 亞洲展2017上，三菱電機為鐵道牽引和電力傳輸，帶來三款功率模塊，分別為新推出的3.3kV及6.5kV HVIPM、X系列的單管及雙管HVIGBT模塊，適合牽引變流器及直流輸電應用。

首次亮相展會的3.3kV及6.5kV HVIPM，可應用于鐵道牽引、電力傳輸和高可靠性變流器等。它集成門極驅動和保護電路，實現短路保護（片上），過溫保護（片上）及欠壓保護；低飽和壓降低損耗，高可靠性。三菱電機以較嚴格的質量控制，靜態和動態性能測試，100%提供檢測報告，額定電流覆蓋1500A/3.3kV及750A/6.5kV。

 

3.3kV及6.5kV HVIPM

 

至于X系列雙管HVIGBT模塊，采用CSTBT^TM 結構的第7代IGBT和RFC二極管，降低功率損耗；運用可降低內部電感的封裝技術，優化產品性能；使用兩種封裝（LV100/HV100），實現兩種絕緣耐壓（6kV/10kV），但兩者具有相同的外形尺寸。LV100封裝包括900A/1.7kV和450A/3.3kV；HV100封裝包括450A/3.3kV、330A/4.5kV和225A/6.5kV；可提高系統結構設計的靈活性，方便實現逆變器擴容。

X系列單管HVIGBT模塊，采用第7代IGBT和RFC二極管硅片技術，實現更低飽和壓降和開關損耗；使用LNFLR技術實現低熱阻； 允許較高運行結溫150℃；安全工作區（SOA）裕度大，續流恢復能力強； 封裝兼容傳統的H系列和R系列HVIGBT；標準產品包括1800A/3.3kV、1350A/4.5kV和900A/6.5kV；此外，還有業界規格較大，針對電力傳輸應用而開發的6500V/1000A單管HVIGBT。

 

適合工業市場的全線產品

針對工業應用市場，第7代IGBT模塊首次作全電壓、全封裝及全系列展出，另外還有第7代智能功率模塊（IPM）。

第7代IGBT模塊，可以應用在通用變頻器、伺服驅動器、不間斷電源及新能源發電。它采用了第7代IGBT硅片和RFC二極管硅片，降低損耗；具有650V、1200V和1700V三種電壓等級；涵蓋模塊電流35A至1000A；兼容現有市場主流產品封裝；提高產品熱循環壽命和功率循環壽命；采用預涂熱界面材料（PC-TIM），與傳統硅脂相比，模塊與散熱器的接觸熱阻降低50%；NX封裝具有焊接方式和壓接方式兩種控制端子可供選擇。

 

采用預涂熱界面材料和壓接端子的第7代IGBT模塊

 

第7代智能功率模塊（IPM），針對高端變頻器、伺服電機驅動器的應用而設計。它采用了第7代IGBT和FWDi芯片，實現更低損耗；使用更適合伺服驅動器的窄長形封裝；控制端子與現行L1系列兼容，適用同樣的接口電路；針對不同的保護動作，輸出不同的故障識別信號；額定電流覆蓋25A~200A/1200V及50A~450A/650V。

 

第7代智能功率模塊（IPM）

 

新能源發電應用的多種選擇

針對大功率光伏逆變器及大功率不間斷電源，三菱電機推出大功率三電平逆變器用單管IGBT模塊。它可以根據不同需要組建I型或者T型3電平拓撲；具備低雜散電感（1單元模塊8nH，兩單元模塊12nH）；高絕緣耐壓達4000Vrms/1分鐘；較大結溫可達175℃；較大電流等級達到1400A/1200V和1000A/1700V。

 

大功率三電平逆變器用單管IGBT模塊

 

電動汽車市場推陳出新

J1系列汽車用IGBT模塊是專為電動汽車驅動器，及高可靠性EV/HEV逆變器設計，采用低損耗CSTBT^TM硅片技術，及基于硅片的溫度和電流檢測技術。其六合一汽車用IGBT模塊，緊湊封裝配合Pin-fin底板直接冷卻；高可靠性的DLB（直接主端子綁定）技術，符合RoHS標準。

J1系列提供A、B兩種封裝。A型封裝有300A/650V、600A/650V和700A/650V；B型封裝有1000A/650V和600A/1200V，這兩種封裝可以滿足從小型電動汽車到大型電動公交車的應用要求。

針對J1系列新型汽車模塊，三菱電機將提供包括驅動電路、冷卻水套及薄膜電容的整體解決方案技術支持，以方便客戶快速應用該模塊實現汽車用逆變器的設計。

 

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