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專輯:有助于能源管理的功率半導體

專輯:有助于能源管理的功率半導體

為限制CO2排放量平安彩票app官方手机版下载,防止全球氣候變暖平安彩票app官方手机版下载,充分利用太陽能發電和風力發電等可再生能源,提高能源轉換效率,導入HEV平安彩票app官方手机版下载、EV等電動汽車,都是行之有效的應對措施。其中,控制電能的電力電子技術至關重要平安彩票app官方手机版下载。在與電力電子裝置超小型化和提高使用效率息息相關的功率半導體領域平安彩票app官方手机版下载,富士電機不斷研發平安彩票app官方手机版下载,并將其產品化。
本專輯將針對富士電機的功率半導體,介紹最新技術和產品。
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1.2kV SiC溝槽型柵MOSFET

辻   崇 ? 巖谷 將伸 ? 大西 泰彥
迄今為止,富士電機致力于開發SiC平面型柵MOSFET,并使其產品化。平面型柵MOSFET過度微細化后會增加JFET電阻,無法將低導通電阻降低至理論極限。相對而言,溝槽型柵MOSFET就沒有類似問題,越是微細化越可以降低導通電阻平安彩票app官方手机版下载平安彩票app官方手机版下载。因此,我們開發了1.2kV SiC溝槽型柵MOSFET。在縮小鑲邊網格尺寸和優化MOS通道的同時,我們還優化了JFET領域的結構平安彩票app官方手机版下载。由此,和以前相比,不僅實現降低了開關損耗,還使閾值電壓提高了2.4倍平安彩票app官方手机版下载,導通電阻降低了48%。點擊下載

All-SiC 2 in 1模塊

蝶名林 干也 ? 大友 良則 ? 唐澤 達也
為制造出支持IP65 的防塵防水型高性能緊湊型變頻器,富士電機使用SiC元件平安彩票app官方手机版下载,開發出了All-SiC 2 in 1模塊。SiC元件相比Si元件,可大幅降低開關損耗,但為了使用該元件,在減低模塊內部的配線電感的同時,還必須運用可保證高溫下運行的高可靠性封裝技術平安彩票app官方手机版下载。為解決這些平安彩票app官方手机版下载,富士電機開發了新的封裝結構。相比使用Si元件的傳統變頻器,支持IP65的變頻器使主電路的損耗降低了44%。點擊下載

All-SiC模塊的高耐壓化

日向 裕一朗 ? 谷口 克己 ? 堀  元人
現在,在耐壓1kV左右的領域中不斷普及的SiC元件,預計將被用于混合動力汽車、電動汽車等對可靠性要求極高的領域,以及鐵路等耐壓3~10kV的高耐壓領域中。富士電機開發了由銅柱連接和樹脂密封構成的新封裝結構,實現了All-SiC模塊的高耐壓化。根據電場仿真和熱分析的結果,對絕緣基板中電極的位置和厚度進行了優化平安彩票app官方手机版下载,由此兼顧了電場強度的緩和和散熱性。點擊下載

All-SiC模塊用密封樹脂的高耐熱性化

仲俁 祐子 ? 立岡 正明 ? 市村 裕司
相比在175℃的溫度下運行的傳統Si 元件,SiC元件可在200℃以上的高溫下運行,而為了將其普及平安彩票app官方手机版下载,則要求構成功率元件的密封樹脂具備更高的耐熱性。我們確認到對于可最大限度地發揮SiC元件性能的All-SiC模塊,通過延長耐熱壽命平安彩票app官方手机版下载、提升耐電痕性能等,可提高密封樹脂的耐熱性,實現200℃以上溫度下的連續運行平安彩票app官方手机版下载。點擊下載

第7代“X系列”IGBT模塊“Dual XT”

吉田 健一 ? 吉渡 新一 ? 川畑 潤也
為響應電力轉換裝置小型化、低損耗化、高可靠性化的要求平安彩票app官方手机版下载,富士電機在第7代“X系列”IGBT模塊中,開發出了擴大了額定電流的“Dual XT”(X系列Dual XT)。X系列Dual XT通過改善半導體芯片的特性,減少了電力損耗,還通過改善封裝結構,提升了封裝的通電能力。另外,通過提升ΔTj 功率循環耐量和絕緣用硅膠的耐熱性,實現了連續運行時接合溫度Tjop=175℃。這是業界首款在這一封裝尺寸下,額定達到1200V/800A的產品。點擊下載

第7代“X系列”產業用RC-IGBT模塊

山野 彰生 ? 高橋 美咲 ? 市川 裕章
近年來,IGBT模塊面臨著小型化、低損耗化、高可靠性化的強烈需求。為響應這一需求,富士電機運用將IGBT和回流二極管FWD 單芯片化的RC-IGBT(Reverse-Conducting IGBT:逆導型IGBT)平安彩票app官方手机版下载,開發出了產業用RC-IGBT 模塊。同時,通過運用和優化第7 代“X系列”的技術,大幅降低了損耗和熱阻,提升了可靠性。這些技術革新,擴大了額定電流平安彩票app官方手机版下载,實現了高功率密度化和小型化平安彩票app官方手机版下载,這是舊型IGBT和FWD的組合難以實現的。點擊下載

第2代小容量IPM的系列化

手塚 伸一 ? 鈴木 啟久 ? 白川  徹
面向電動機驅動設備,我們在產品系列中新增了額定電流20A和30A的第2代小容量IPM。IGBT以第7代IGBT芯片技術為基礎,FWD對漂移層厚度和壽命控制進行了優化平安彩票app官方手机版下载,從而實現了低干擾、低損耗化平安彩票app官方手机版下载平安彩票app官方手机版下载,并大幅降低了元件的溫升。在設想的適用對象平安彩票app官方手机版下载,即標準制冷能力為14kW的整體式空調最大負載時的溫升仿真中,相比第1代小容量IPM降低了約11℃平安彩票app官方手机版下载,因此,可擴大設備的允許輸出電流平安彩票app官方手机版下载。點擊下載

搭載RC-IGBT的車載用第3代直接水冷型功率模塊的速度提升

高下 卓馬 ? 井上 大輔 ? 安達 新一郎
富士電機開發了搭載有薄型化RC-IGBT(逆導型IGBT),具備速度提升封裝構造的車載用第3代直接水冷型模塊。通過運用將IGBT和FWD單芯片化的RC-IGBT,提升了開通時和關斷時的開關速度平安彩票app官方手机版下载。此外,通過RC-IGBT和內部布局的優化,寄生電感相比舊型封裝降低了50%。并且,通過采用三相分別設置PN 端子對的封裝結構,降低了重疊浪涌電壓平安彩票app官方手机版下载。通過上述技術,與第2代模塊相比,第3代模塊的開關損耗減少了30%。點擊下載

搭載RC-IGBT的車載用第3代直接水冷型功率模塊的高功能化

佐藤 憲一郎 ? 榎本 一雄 ? 長畦 文男
富士電機開發出針對混合動力汽車和電動汽車的車載用第3代直接水冷型功率模塊。車載用功率模塊面臨著低損耗化和小型化的要求。新型模塊采用了水冷散熱片和罩一體化的鋁制水冷套和法蘭結構的冷媒出入口,改善了散熱性平安彩票app官方手机版下载。另外,適用了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)和FWD(Free Wheeling Diode)一體化的RC-IGBT(逆導型IGBT),以相同的活性面積減少了20% 的電力損耗。由此,實現了功率模塊的低損耗化和小型化。點擊下載

車載用高壓側型2 in 1 IPS“F5114H”

森澤 由香 ? 鳶坂 浩志 ? 安田 貴弘
近年來,汽車領域中的電子控制平安彩票app官方手机版下载,以安全、環境、節能為關鍵詞不斷進化平安彩票app官方手机版下载。電裝系統中使用的半導體產品除了這些關鍵詞,還面臨著小型化平安彩票app官方手机版下载、高可靠性化的要求。富士電機為實現進一步的小型化平安彩票app官方手机版下载,開發了車載用高壓側型2 in 1 IPS“F5114H”。在和SOP-8 封裝相同尺寸的SSOP-12封裝中平安彩票app官方手机版下载平安彩票app官方手机版下载,搭載2個和舊型產品具備相同功能的芯片,以雙通道實現了與單通道的產品相同的安裝面積。另外,采用了高可靠性的引線平安彩票app官方手机版下载,從而可在高溫環境中使用。由此平安彩票app官方手机版下载,可進一步實現ECU(Electronic Control Unit)的小型化。點擊下載

車載用第2代SJ-MOSFET“Super J MOS S2A系列”

田平 景輔 ? 新村  康 ? 皆澤  宏
為響應混合動力汽車等環保汽車降低油耗,以及電力轉換設備小型化的要求,功率MOSFET 需要小型、低損耗平安彩票app官方手机版下载、低干擾的產品。富士電機采用超結結構平安彩票app官方手机版下载,開發出實現了低導通電阻、低開關損耗的車載用“Super J MOS S1A 系列”,并投入量產平安彩票app官方手机版下载。此次,富士電機又開發出降低了導通損耗,且改善了開關損耗與關斷時跳變電壓間的均衡關系的車載用第2代SJ-MOSFET“Super J MOS S2A系列”。本產品可為電力轉換設備的高效化和小型化做貢獻平安彩票app官方手机版下载。點擊下載

高效電源用臨界模式PFC控制IC“FA1A60N”和LLC電流諧振控制IC“FA6B20N”

園部 孝二 ? 矢口 幸宏 ? 北條 公太
在電子設備中使用的較大容量的開關電源中,需要抑制高次諧波電流的功率因數校正(PFC)電路,同時,可有效實現低干擾化的LLC諧振電流電路已被廣泛普及。富士電機在繼承以往技術的基礎上,追加了新功能,開發出了臨界模式PFC控制IC“FA1A60N”和LLC電流諧振控制IC“FA6B20N”。通過組合適用這些IC平安彩票app官方手机版下载,不但提升了電源系統輕負載時的效率平安彩票app官方手机版下载,還能實現低待機電力、削減電源部件,從而降低系統成本。此外平安彩票app官方手机版下载,新IC還可適用于電源適配器,這是傳統產品無法做到的平安彩票app官方手机版下载。點擊下載

內置高速二極管的第2代低損耗SJ-MOSFET“Super J MOS S2FD系列”

渡邊 荘太 ? 坂田 敏明 ? 山下 千穗
為了高效利用能源,電力轉換裝置面臨著進一步高效化的需求,而搭載于其中的功率MOSFET平安彩票app官方手机版下载,則需要更加小型化、低損耗和低干擾。過去,富士電機開發了降低了導通電阻,且改善了關斷損耗和跳變電壓的均衡關系的產品,并投入量產。此次,開發出了提升了內置二極管速度和反向恢復耐量、低損耗且使用簡單的第2代低損耗SJ-MOSFET“Super J MOS S2FD系列”平安彩票app官方手机版下载。使用本產品平安彩票app官方手机版下载,有望提高電力轉換裝置的效率并實現小型化。點擊下載
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