스포츠 토토 베트맨 Electric Review

Vol.62-No.4,2016

에너지 관리에 기여하는 전력 반도체

에너지 관리에 기여하는 전력 반도체

지구 온난화의 원인 인 CO2의 배출량을 억제하려면 효과적인 조치에는 광전지 및 풍력 발전으로 대표되는 재생 가능 에너지를 사용하고 에너지 전환 효율을 개선하고 하이브리드 전기 자동차 (HEV) 및 전기 자동차 (EV)와 같은 전기 구동 차량 도입이 포함됩니다. 이러한 측정의 핵심은 전기 에너지를 제어하는 ​​전력 전자 기술입니다. Fuji Electric은 전력 반도체를 개발하고 상용화하여 전력 전자 장치 장비의 압도적 인 다운 사이징 및 효율성 개선에 기여했습니다.
이 특별 문제는 Fuji Electric의 전력 반도체와 관련된 최신 기술 및 제품을 제시합니다.

Tsuji, Takashi; Iwaya, Masanobu; Onishi, Yasuhiko

스포츠 토토 베트맨 Electric은 SIC 평면 게이트 MOSFET을 개발하고 출시했습니다. 평면 MOSFET의 세포 피치의 과도한 수축은 높은 JFET 저항으로 이어져 이론적 한계에 가까운 저항성을 달성하지 못하게합니다. 반대로, 트렌치 게이트 MOSFET의 셀 피치는 JFET 저항의 증가없이 축소 될 수 있습니다. 따라서 우리는 1.2kV sic 트렌치 게이트 Mosfet을 개발했습니다. 우리는 MOS 채널과 JFET 영역의 구조를 최적화하고 셀 피치를 줄였습니다. 우리의 트렌치 게이트 MOSFET은 낮은 스위칭 손실, 임계 값 전압 증가 2.4 배, 기존 평면 MOSFETS와 비교하여 국가 저항의 48% 감소를 인식합니다..

Mikiya Chonabayashi; 오토모, 요시노리; 카라사와, 타츠야

스포츠 토토 베트맨 Electric은 먼지 및 방수 기능을 특징으로하는 고성능 소형 IP65 인버터의 개발에 채택 된 SIC 장치를 사용하여 All-SIC 2-in-1 모듈을 개발했습니다. SI 장치와 비교하여 SIC 장치의 훨씬 낮은 스위칭 손실을 사용하려면, 모듈 내부의 배선 인덕턴스를 줄이면서 고온 작동을 보장하는 매우 신뢰할 수있는 포장 기술을 만들어야합니다. 스포츠 토토 베트맨 Electric은 이러한 요구 사항을 충족시키기위한 새로운 구조를 가진 패키지를 개발했습니다. 결과적으로 IP65 인버터는 SI 장치를 사용하는 기존의 인버터와 비교할 때 메인 회로의 손실 손실을 44% 감소시킵니다.

Hinata, Yuichiro; Taniguchi, Katsumi; 호리, 모토 히토

최근 몇 년 동안 SIC 장치는 주로 약 1kV의 파괴 전압이 필요한 필드에서 널리 퍼져 있습니다. 철도와 같이 3 내지 10kV의 고장 전압이 필요한 고전압 필드와 하이브리드 차량 및 전기 자동차와 같은 높은 신뢰성이 필요한 자동차 필드에 사용될 것으로 예상됩니다. 스포츠 토토 베트맨 Electric은 구리 핀 연결과 수지 몰딩을 갖춘 새로 구조화 된 패키지를 개발하여 고장 전압이 높은 SIC 모듈을 달성했습니다. 전기장 시뮬레이션 및 열 분석의 결과에 기초하여, 절연 기판상의 전극의 위치 및 두께의 최적화에 의해 전기장 강도 이완 및 고열 방사선이 달성된다..

Nakamata, Yuko; 타치 오카, 마사 아키; Ichimura, Yuji

SIC 장치는 200ºC 이상의 고온에서 작동 할 수 있으며, 175ºC의 기존 SI 장치 및 전력 장치를 성형하는 성형 수지는 시장에서 확산되기 위해 더 높은 열 저항이 필요합니다. 우리의 모든 SIC 모듈은 SIC 장치의 성능을 최대화하고, 더 긴 열 방지 서비스 수명과 개선 된 추적 저항을 특징으로하는 높은 열 방지 성형 수지를 스포츠 토토 베트맨하여 200ºC 이상의 온도에서 모듈이 지속적으로 작동 할 수 있음을 확인했습니다..

Yoshida, Kenichi; 요시와 타리, 신이치; 카와 바타, junya

전력 변환 시스템은 소형, 저전력 소산 및 높은 신뢰성을 나타 내기 위해 점점 더 필요합니다. 이러한 배경에서 Fuji Electric은 7 세대 "X 시리즈"IGBT 모듈 "Dual XT"(X Series Dual XT)를 개발했습니다. X 시리즈 듀얼 XT는 반도체 칩 특성 향상을 통해 전력 소산을 줄였으며 패키지 구조 향상을 통해 패키지 전류 운반 기능을 향상 시켰습니다. 또한, ΔTJ 전력주기 능력 및 단열 사용 실리콘 겔의 내열성을 개선함으로써, 모듈은 연속 작동 하에서 TJOP = 175ºC의 접합 온도를 달성한다. 또한이 패키지 크기의 업계 최초의 모듈은 1,200-V/800-A 등급입니다.

Yamano, Akio; 다카하시, 미사키; Ichikawa, Hiroaki

최근 몇 년 동안 IGBT 모듈은 크기가 더 작아서 손실이 낮고 신뢰성이 높아져야합니다. 요구 사항을 충족시키기 위해 스포츠 토토 베트맨 Electric은 단일 칩에 IGBT 및 FWD (Free Wheeling Diode)를 통합하는 RC-IGBT를 사용하여 산업용 리버스 역 수행 IGBT (RC-GIT) 모듈을 개발했습니다. 또한이 모듈은 손실 및 열 저항을 크게 줄이고 7 세대 "X 시리즈"기술을 기반으로 최적화를 통한 신뢰성을 향상시킵니다. 이러한 기술 혁신은 정격 전류의 확장, 증가 된 전력 밀도 및 소형화와 같은 향상을 달성했습니다.이 모든 것은 기존 IGBT와 FWD의 조합을 통해 불가능했습니다..

Tezuka, Shinichi; 스즈키, 요시 시사; 시라 카와, 토루

Fuji Electric은 최근 모터 드라이브 장치의 요구를 충족시키기 위해 2 세대 작은 IPM 시리즈에 20 및 30a의 현재 등급을 가진 제품을 추가했습니다. 7 세대 IGBT 칩 기술을 기본으로 적용하고 FWD의 수명 제어 및 드리프트 층 두께를 최적화하면서 온도 상승을 크게 줄이면서 노이즈 및 손실을 줄였습니다. 우리는 최대 부하에서 표준 냉각 용량이 14kw 인 패키지 에어컨의 온도 상승 시뮬레이션을 실행했습니다. 그것은 1 세대 작은 IPM보다 11ºC 낮은 온도를 보여 주었다. 따라서 장치의 허용 출력 전류를 확장 할 수 있습니다.

​​Koge, Takuma; 이노우에, 데이스케; Adachi, Shinichiro

스포츠 토토 베트맨 Electric은 고속 패키징 구조로 특징 지어지는 자동차 응용 프로그램을위한 3 세대 직접 액체 냉각 모듈을 개발하는 데 얇은 역전 동전 IGBT (RC-IGBT)를 사용했습니다. 단일 칩에 IGBT 및 FWD를 통합하는 RC-IGBT를 사용하여 모듈은 턴온 및 턴 오프에서 더 빠른 전환을 달성합니다. 또한, 기생 인덕턴스는 RC-IGBT 및 내부 레이아웃 최적화를 사용하여 기존 패키지와 비교하여 50% 감소되었습니다. 또한, 3 단계를 PN 터미널 쌍으로 갖는 포장 구조를 채택함으로써 중첩 된 서지 전압이 감소되었습니다. 이 기술은 3 세대 모듈이 2 세대 모듈에 비해 스위칭 손실을 30% 줄일 수있게 해주었다.

Sato, Kenichiro; Enomoto, Kazuo; nagaune, fumio

스포츠 토토 베트맨 Electric은 하이브리드 및 전기 자동차와 같은 자동차 애플리케이션을위한 3 세대 직접 액체 냉각 전력 모듈을 개발했습니다. 자동차 애플리케이션 용 전력 모듈은 작고 전력 손실이 적어야합니다. 액체 냉각 지느러미와 덮개와 플랜지 구조와 냉매 입구 및 출구 포트를 결합한 알루미늄 워터 재킷을 사용하여 모듈의 열 소산 성능이 향상되었습니다. 또한, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)를 무료 휠링 다이오드 (FWD)와 통합하는 역 전도도 IGBT (RC-GBT)를 사용하면 동일한 활성 영역을 갖는 전력 모듈이 전력 손실을 20%줄일 수 있습니다. 결과적으로 전력 모듈은 손실이 낮고 크기가 작습니다.

Morisawa, Yuka; 토비 사카, 히로시; Yasuda, Yoshihiro

최근 몇 년 동안 전자 제어는 안전, 환경 및 에너지 절약의 키워드를 기반으로 자동차 전기 시스템에서 발전하고 있습니다. 이러한 키워드 외에도 반도체 제품은 작고 신뢰할 수 있어야합니다. Fuji Electric은 자동차 애플리케이션을 위해 더 큰 장치 소형화를 달성하기 위해 High Side 2-in-1 Intelligent Power Switch (IPS)“F5114H”를 개발했습니다. Fuji Electric은 SOP-8 패키지와 동일한 외부 치수를 갖는 SSOP-12 패키지를 장착했으며 이전 제품과 동일한 기능을 갖는 2 개의 칩이 있으며 이전 1 채널 제품과 동일한 장착 영역에서 2 개의 채널이 허용됩니다. 또한 고온 환경에서 사용할 수있는 매우 신뢰할 수있는 와이어를 사용합니다. 이러한 개선 사항은 ECU 크기를 크게 줄일 수있게 해주었습니다.

Tabira, Keisuke; 니무라, 야 사시; 미나자와, 히로시

하이브리드 전기 자동차와 같은 생태 친화적 차량의 소규모 전력 변환 장비에 대한 수요가 증가하고 연료 효율이 향상되었습니다. 따라서, 전력 MOSFET 제품은 작고 손실이 적고 소음이 적어야합니다. Fuji Electric은 낮은 현장 저항성과 낮은 스위치 손실로 특징 지어지는 초기 구조를 채택하는 자동차 응용 프로그램을위한 제품인“Super J Mos S1A 시리즈”를 개발하고 출시했습니다. 더 최근에, Fuji Electric은 자동차 응용 프로그램 "Super J Mos S1A 시리즈"용 2 세대 SJ-Mosfet을 개발하여 전도 손실을 줄이면서 전환 손실과 턴 오프 스위칭 중에 점프 전압 간의 트레이드 오프를 개선했습니다. 이 제품의 사용은 자동차 애플리케이션을위한 전력 변환 장비의 크기 감소 및 향상된 효율에 기여합니다.

Sonobe, Koji; Yaguchi, Yukihiro; 호조, 코타

전자 ​​장비의 상대적으로 대용량 용량 스위칭 전원 공급 장치의 경우 PFC (Power Factor Correction) 회로가 고조파 전류를 억제하기 위해 필요하며 LLC 전류 공진 회로는 저음 응용의 효과로 인해 널리 사용됩니다. Fuji Electric은 기존 기술을 사용하는 동안 새로운 기능을 추가하는 임계 모드 PFC 제어 IC "FA1A60N"및 LLC 전류 공진 제어 IC "FA6B20N"을 개발했습니다. 이 ICS를 조합하여 전원 공급 장치 시스템을 사용하면 전원 공급 장치 시스템 수를 줄임으로써 전원 공급 장치 시스템을 조합하여 효율성을 향상시키고, 대기 전원이 낮으며, 시스템 비용을 줄일 수 있습니다. 또한, 이전 제품에 대한 향상으로 인해 이러한 IC는 전원 공급 장치 어댑터에 사용될 수 있습니다.

Watanabe, Sota; 사카타, 토시시아키; 야마시타, 치호

에너지를 효율적으로 사용하기 위해 전력 변환 장비의 효율성 향상에 대한 수요가 증가하고 있으며, 따라서이 장비에 장착 된 전력 MOSFET은 작고 손실이 적고 노이즈가 적어야합니다. Fuji Electric은 국가 저항성을 줄이고 턴 오프 스위칭 손실과 서지 전압 간의 트레이드 오프를 개선 한 제품을 개발하고 제조하고 있습니다. 우리는 최근 내장 된 빠른 다이오드를 통해 리버스 복구 견해 기능을 향상시켜 사용자 친화 성 및 저 손실을 특징으로하는 2 세대 저 손실 SJ-Mosfet "Super J Mos S2FD 시리즈"를 개발했습니다. 이 제품의 사용은 전력 전환 장비의 효율성을 향상시키고 제품 소형화를 촉진 할 것으로 예상됩니다.