Musisz być zalogowany/a
-
WróćX
-
Alkatrészek
-
-
Kategória
-
Félvezetők
- Diódák
- Tirisztorok
-
Elektromosan szigetelt modulok
- VISHAY (IR) elektromosan szigetelt modulok
- INFINEON (EUPEC) elektro-szigetelt modulok
- A Semikron elektromosan szigetelt moduljai
- POWEREX elektroszigetelt modulok
- IXYS elektromosan szigetelt modulok
- Elektro-szigetelt modulok a POSEICO-tól
- Az ABB elektromosan szigetelt moduljai
- Elektro-szigetelt modulok a TECHSEM-től
- Przejdź do podkategorii
- Híd egyenirányítók
-
Tranzisztorok
- GeneSiC tranzisztorok
- Mitsubishi SiC MOSFET modulok
- STARPOWER SiC MOSFET modulok
- ABB SiC MOSFET modulok
- IGBT modulok a MITSUBISHI-tól
- MITSUBISHI tranzisztor modulok
- MITSUBISHI MOSFET modulok
- ABB tranzisztor modulok
- IGBT modulok a POWEREX-től
- IGBT modulok – az INFINEON-tól (EUPEC)
- Szilícium-karbid félvezető elemek
- Przejdź do podkategorii
- Drivers
- Tápblokkok
- Przejdź do podkategorii
- LEM áram- és feszültségátalakítók
-
Passzív alkatrészek (kondenzátorok, ellenállások, biztosítékok, szűrők)
- Ellenállások
-
Biztosítékok
- Miniatűr biztosítékok ABC és AGC sorozatú elektronikus rendszerekhez
- Gyors működésű cső alakú biztosítékok
- Késleltetett lapkák GL/GG és AM karakterisztikával
- Ultragyors biztosítékok
- Brit és amerikai szabványos gyors működésű biztosítékok
- Gyors működésű európai szabványú biztosítékok
- Vontatási biztosítékok
- Nagyfeszültségű biztosítékok
- Przejdź do podkategorii
-
Kondenzátorok
- Kondenzátorok motorokhoz
- Elektrolit kondenzátorok
- Jégfilm kondenzátorok
- Teljesítménykondenzátorok
- Kondenzátorok egyenáramú áramkörökhöz
- Teljesítménykompenzációs kondenzátorok
- Nagyfeszültségű kondenzátorok
- Kondenzátorok indukciós fűtéshez
- Impulzuskondenzátorok
- DC LINK kondenzátorok
- Kondenzátorok AC/DC áramkörökhöz
- Przejdź do podkategorii
- Interferencia szűrők
- Szuperkondenzátorok
- Túlfeszültség elleni védelem
- TEMPEST Felfedő emissziós szűrők
- Przejdź do podkategorii
-
Relék és kontaktorok
- Relék és kontaktorok elmélete
- AC háromfázisú félvezető relék
- DC szilárdtest relék
- Szabályozók, vezérlőrendszerek és tartozékok
- Lágyindítás és irányváltó kontaktorok
- Elektromechanikus relék
- Kontaktorok
- Forgókapcsolók
-
Egyfázisú AC szilárdtest relék
- Egyfázisú váltakozó áramú szilárdtestrelék, 1. sorozat | D2425 | D2450
- Egyfázisú AC szilárdtest relék CWA és CWD sorozat
- Egyfázisú AC szilárdtest relék CMRA és CMRD sorozat
- Egyfázisú AC félvezető relék PS sorozat
- AC szilárdtest relék kettős és négyes sorozatú D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- GN sorozatú egyfázisú szilárdtest relék
- Egyfázisú AC szilárdtest relék CKR sorozat
- Egyfázisú AC DIN sínes relék ERDA és ERAA SERIES
- Egyfázisú váltakozó áramú relék 150A áramerősséghez
- Kettős szilárdtest relék DIN sínes hűtőbordával integrálva
- Przejdź do podkategorii
- AC egyfázisú nyomtatható félvezető relék
- Interfész relék
- Przejdź do podkategorii
- Magok és egyéb induktív alkatrészek
- Radiátorok, Varisztorok, Hővédelem
- Rajongók
- Klíma, Kapcsolószekrény tartozékok, Hűtők
-
Akkumulátorok, töltők, puffer tápegységek és átalakítók
- Akkumulátorok, töltők - elméleti leírás
- Lítium-ion akkumulátorok. Egyedi akkumulátorok. Akkumulátorkezelő rendszer (BMS)
- Elemek
- Akkumulátortöltők és tartozékok
- UPS és puffer tápegységek
- Átalakítók és tartozékok napelemekhez
- Energiatárolás
- Hidrogén üzemanyagcellák
- Lítium-ion cellák
- Przejdź do podkategorii
- Automatizálás
-
Kábelek, Litz vezetékek, vezetékek, rugalmas csatlakozások
- Vezetékek
- Kábeltömszelencék és -hüvelyek
- Arcok
-
Kábelek speciális alkalmazásokhoz
- Hosszabbító és kiegyenlítő kábelek
- Hőelem kábelek
- Csatlakozó kábelek PT érzékelőkhöz
- Többeres kábelek hőm. -60°C és +1400°C között
- SILICOUL középfeszültségű kábelek
- Gyújtókábelek
- Fűtőkábelek
- Egyeres kábelek hőm. -60°C és +450°C között
- Vasúti vezetékek
- Fűtőkábelek pl
- Kábelek a védelmi ipar számára
- Przejdź do podkategorii
- pólók
-
Zsinór
- Lapos zsinór
- Kerek fonatok
- Nagyon rugalmas fonat - lapos
- Nagyon rugalmas zsinór - kerek
- Hengeres rézfonatok
- Réz hengeres fonatok és borítások
- Rugalmas földelő hevederek
- Horganyzott és rozsdamentes acélból készült hengeres fonatok
- PVC szigetelt rézfonatok - 85 fokos hőmérsékletig
- Lapos alumínium fonatok
- Csatlakozókészlet - zsinórok és csövek
- Przejdź do podkategorii
- Vontatási berendezések
- Kábelsaruk
- Szigetelt rugalmas sínek
- Többrétegű rugalmas sínek
- Kábelkezelő rendszerek
- Przejdź do podkategorii
- Az összes kategória megtekintése
-
Félvezetők
-
-
- Szállítók
-
Alkalmazások
- Bányászat, kohászat és öntöde
- Berendezések elosztó- és kapcsolószekrényekhez
- CNC gépek
- DC és AC hajtások (inverterek)
- Energetika
- Energia bankok
- Faszárító és -feldolgozó gépek
- Gépek műanyagok hőformázásához
- Hegesztőgépek és hegesztők
- Hőmérséklet mérés és szabályozás
- HVAC automatizálás
- Indukciós fűtés
- Ipari automatizálás
- Ipari védőfelszerelés
- Kutatási és laboratóriumi mérések
- Motorok és transzformátorok
- Nyomtatás
- Robbanásveszélyes zónák alkatrészei (EX)
- Tápegységek (UPS) és egyenirányító rendszerek
- Villamos és vasúti vontatás
-
Telepítés
-
-
Induktorok
-
-
Indukciós eszközök
-
-
https://www.dacpol.eu/pl/naprawy-i-modernizacje
-
-
Szolgáltatás
-
- Kapcsolat
- Zobacz wszystkie kategorie
Mała moc IPM dla wysokich wymagań integracyjnych

Mała moc IPM dla wysokich wymagań integracyjnych
Od pierwszego wprowadzenia rodziny produktów DIPIPM™ (Moduł inteligentnej mocy typu z tworzywa sztucznego) w 1997 roku, te produkty były ciągle udoskonalane i rozwijane. W międzyczasie powstało siedem grup produktów DIPIPM™ o różnych konstrukcjach obudowy oraz klasach prądowych i napięciowych.
Autorzy: E. Stumpf, E. Wiesner, Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen, Niemcy A. Goto, Mitsubishi Electric Corporation, Fukuoka, Japonia
Wstęp
Produkty z rodziny DIPIPM™ obejmują szeroki zakres mocy silnika do 15 kW dla różnych napięć silnika. Obecnie są one stosowane w licznych zastosowaniach, takich jak napędy serwomechanizmów i standardowe napędy, systemy klimatyzacji, lodówki, wentylatory i pralki.
Jedną z unikalnych cech tych produktów jest wysoki stopień integracji funkcji z liczniejszymi układami sterowania i zabezpieczeń, takimi jak ochrona przed zbyt niskim napięciem, wykrywanie przegrzania i ochrona przed zwarciami.
W miarę wzrostu liczby urządzeń gospodarstwa domowego, rośnie również potrzeba efektywnych pod względem kosztów i zintegrowanych rozwiązań. Klienci chcą jak najszybciej wykorzystać najnowsze osiągnięcia w dziedzinie układów scalonych w swoich produktach i wprowadzić je na rynek, aby skorzystać z większej efektywności i korzyści kosztowych. Ponadto, te produkty charakteryzujące się wysokim stopniem integracji funkcji oferują większą niezawodność w porównaniu do rozwiązań dyskretnych. Grupa produktów SLIMDIP™ jest najlepszym wyborem do osiągnięcia wymienionych celów klienta.
Linia produktów SLIMDIP™ i ich cechy
Grupa produktów SLIMDIP™, wprowadzona w 2015 roku [1], cieszy się obecnie szczególną popularnością. W związku z tym Mitsubishi Electric opracowuje kolejne produkty w tej samej obudowie z dodatkowymi wartościami prądowymi.
Obok już przedstawionych modeli SLIMDIP-S (5 A), SLIMDIP-L (15 A - częstotliwość regularna) i SLIMDIP-W (15 A - wysoka częstotliwość), na rynek wkraczają kolejne produkty. Jest to model SLIMDIP-M o wartości prądu 10 A dla wysokich częstotliwości przełączania. Trwają już prace nad kolejnymi wartościami prądowymi.
Wspólne cechy produktów SLIMDIP™ to:
- kompatybilność interfejsu sterowania wejściowego z napięciami 5 V i 3 V
- wysokie napięcie izolacji wynoszące 2000 Vrms przez jedną minutę
- zintegrowany obwód bootstrap z diodami i rezystorami ograniczającymi prąd dla zasilania strony P
- zintegrowana ochrona przed zbyt niskim napięciem
- rozszerzona ochrona przed przegrzaniem z dodatkowym monitorowaniem temperatury LVIC
- zintegrowana ochrona przed zwarciami i przeciążeniem prądu
Nazwa produktu | Parametry | Prędkość przełączania | |
---|---|---|---|
![]() ![]() 18,8 mm x 32,8 mm |
SLIMDIP-S | 5 A, 600 V | Szybka |
SLIMDIP-M | 10 A, 600 V | Szybka | |
SLIMDIP-L | 15 A, 600 V | Regularna | |
SLIMDIP-W | 15 A, 600 V | Szybka | |
W trakcie rozwoju | Wyższe wartości prądowe |
Tabela 1: Linia produktów SLIMDIP™ IPM
Dla lepszego zrozumienia wydajności każdego urządzenia, na diagramie przedstawionym na rysunku 1 pokazano symulowany prąd wyjściowy w zależności od częstotliwości przełączania.

Rysunek 1: Wyniki symulacji prądu wyjściowego produktów SLIMDIP™
Produkty SLIMDIP™ wykorzystują układy drugiej generacji odwracających IGBT (RC-IGBT). Dzięki tej technologii można osiągnąć dalszy znaczący krok w kierunku wysokiej integracji, oferując bardziej zwarte i prostsze rozwiązania.
Układ RC-IGBT Power Chip stosowany w SLIMDIP™ IPM
W układzie RC-IGBT zarówno struktura IGBT, jak i dioda swobodnie przewodząca są zintegrowane w jednym chipie. Szczególnie w przypadku urządzeń o niewielkim prądzie przyczynia się to istotnie do zmniejszenia rozmiaru obudowy i redukcji kosztów systemu. Układ wiązek drutowych jest łatwiejszy do zrealizowania niż w przypadku konwencjonalnego rozwiązania z oddzielnymi IGBT i diodą [2].
W przypadku układu RC-IGBT szczególnym wyzwaniem jest optymalizacja równowagi między wydajnością IGBT a diody. W tym celu Mitsubishi Electric przeprowadziło badania różnych koncepcji projektowych mających na celu poprawę charakterystyki odzyskiwania diody oraz ogólnej wydajności układu RC-IGBT. Na podstawie tych badań wprowadzono drugą generację układu RC-IGBT.
Mitsubishi Electric wykorzystuje układ RC-IGBT drugiej generacji w produktach SLIMDIP™. Schemat struktury układu RC-IGBT drugiej generacji przedstawiono na rysunku 3 poniżej.
Uzyskano poprawę relacji między VEC diody a ERR o około 52% w przypadku drugiej generacji układu RC-IGBT, nie pogarszając jednocześnie wydajności IGBT. Poprawa ta została osiągnięta dzięki zaawansowanej technologii cienkiej tarczy i zoptymalizowanemu układowi IGBT diody na chipie z właściwie dobraną strukturą diody i proporcją diody.

Rysunek 2: Struktura układu RC-IGBT drugiej generacji
Zintegrowana ochrona przed przegrzaniem
Ważną cechą rodziny produktów SLIMDIP™ jest wszechstronne monitorowanie temperatury. Oprócz sprzętowo zaimplementowanej funkcji zatrzymania w przypadku przekroczenia temperatury (OT), można ciągle monitorować temperaturę podczas pracy (VOT) i reagować odpowiednio przed wystąpieniem zatrzymania sprzętowego.
Zakres zatrzymania nadmiarowej temperatury wynosi zazwyczaj 130°C. Jak tylko ta temperatura zostanie osiągnięta w LVIC, IPM wyłącza swoje wyjścia bramki i zgłasza błąd nadmiarowej temperatury mikrokontrolerowi.
Dodatkowe analogowe monitorowanie temperatury na LVIC pozwala wykryć nieprawidłowości w chłodzeniu, takie jak uszkodzenia wentylatorów lub silne zanieczyszczenia, we wczesnym stadium. Użytkownik IPM ma różne możliwości wykorzystania funkcji monitorowania temperatury (VOT). Istnieje możliwość wyjścia z komunikatem o błędzie lub zmianą schematu sterowania przed osiągnięciem przez IPM poziomu wyłączenia związanej z nadmiarową temperaturą i wyłączeniem bramek.
Integralność zasilania IPM
Kolejną korzystną cechą rodziny SLIMDIP™ jest wykorzystanie układów HVIC (High Voltage IC) z wymaganymi komponentami, takimi jak dioda bootstrap (BSD) i rezystory ograniczające prąd. Standardowy trójfazowy falownik wymaga czterech izolowanych zasilaczy - trzech dla strony P i jednego dla strony N. Integracja tych komponentów w układzie HVIC SLIMDIP™ pozwala zmniejszyć liczbę zasilaczy z czterech do jednego [3]. Typowa zewnętrzna izolacja funkcjonalna dla przełączników strony P nie jest wymagana, ponieważ izolacja funkcjonalna jest zapewniana wewnątrz układu HVIC za pomocą przesunięcia poziomu sygnału.
Rysunek 3 przedstawia zasadniczy schemat obwodu diody bootstrap.

Rysunek 3: Obwód diody bootstrap
LVIC SLIMDIP™ musi być zasilany odpowiednim napięciem zasilania wynoszącym 15 V. To napięcie zapewnia właściwe działanie przełączników strony N i ładowanie strony P. Gdy potencjał wyjściowy (U, V, W) spada do poziomu GND, prąd płynie przez diodę bootstrap i ładuje kondensator bootstrap. Po powrocie napięcia wyjściowego (U, V, W) do poziomu VCC, dolna strona kondensatora bootstrap pozostaje połączona z emiterem przełącznika strony P.
Kondensator rozładowuje swoją energię, podając odpowiednie napięcie na bramkę przełącznika strony P, wystarczające do jego włączenia, podczas gdy dioda bootstrap blokuje przeciek tego napięcia.
Wszystkie moduły zasilania SLIMDIP™ są wyposażone w układy HVIC, diody bootstrap oraz rezystory ograniczające prąd rozruchowy. Wbudowane komponenty zmniejszają koszt montażu i poprawiają niezawodność systemu podczas pracy.
Funkcja ochrony przed zwarciem
Kolejną funkcją w układach SLIMDIP™ jest wykrywanie prądu zwarciowego SC i zatrzymywanie działania modułu zasilania. SLIMDIP™ wykorzystuje zewnętrzny rezystor pomiarowy do wykrywania prądu zwarciowego, jak przedstawiono na rysunku 4. Układ ochronny jest zrealizowany w układzie LVIC. Napięcie na rezystorze pomiarowym jest porównywane z referencyjnym napięciem progowym SC wewnątrz układu LVIC, aby wykryć wysoki prąd zwarciowy. Typowy poziom progowy napięcia wynosi zazwyczaj 0,48 V. Przekroczenie napięcia progowego automatycznie wywoła funkcję ochronną. Wszystkie sygnały bramkowe dolnych przełączników zostaną przerwane, a wygenerowany zostanie sygnał błędu. Zaleca się stosowanie zewnętrznego filtru RC w celu uniknięcia aktywacji ochrony przez normalny szum przełączania. Zalecana stała czasowa dla filtra RC to około dwóch mikrosekund. Dodatkowo zaleca się stosowanie rezystora pomiarowego i układów wyprowadzeń o niskiej indukcyjności efektywnej w celu zapobiegania błędnym sygnałom błędu.

Rysunek 4: Zasada wykrywania zwarcia dla modułu zasilania SLIMDIP™
Podsumowanie
Produkty SLIMDIP™ stały się światowym standardem rozwiązań dla systemów elektroniki mocy, które wymagają wysokiego stopnia integracji, wydajności i niezawodności. Moduł zasilania SLIMDIP-M o przepustowości 10 A i napięciu 600 V został opracowany w celu rozszerzenia oferty produktowej. Rozpoczęto również rozwój SLIMDIP™ IPM o jeszcze większej gęstości mocy, aby sprostać przyszłym wymaganiom i kontynuować sukces rodziny produktów SLIMDIP™.
Odnośniki
[1] S. Shibata, M. Kato and H. Zhang, "New Transfer-Molded SLIMDIP for white goods using thin RC-IGBT with a CSTBTTM structure," Proceedings of PCIM Europe 2015; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, Nuremberg, Germany, 2015, pp. 1-6.
[2] T. Yoshida, T. Takahashi, K. Suzuki, and M. Tarutani, “The second-generation 600V RC-IGBT with optimized FWD,” in 2016 28th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Prague, Czech Republic, 62016, pp. 159–162.
[3] Mitsubishi Electric, Bootstrap Circuit Design Manual. [Online]. Dostępne: https://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/ files/manuals/dipipm_bootstrap_circuit_ e.pdf (dostęp: luty 2021).
Related posts


Leave a comment