富士变频器——第7代“X系列”产业用1200V/2400A RC-IGBT模块

发布时间：2024-8-30 12:03:23|来源：富士电机/Fujielectric

为满足IGBT模块小型化和高可靠性化的市场要求，富士电机开发了将IGBT和FWD单芯片化的RC-IGBT（Reverse-Conducting IGBT）。

将第7代“X系列”芯片技术及封装技术与RC-IGBT技术相结合，使第7代“X系列”产业用1200V RC-IGBT模块系列化，加入2400A后扩大了额定电流。

RC-IGBT模块封装尺寸与传统额定电流为1800A的X系列IGBT模块相同，实现了2400A的额定电流。

X系列RC-IGBT模块与V系列IGBT模块相比，饱和电压降低0.65V，关断损耗降低42%，大幅改善了均衡特性。

由此，实现了高效化和高电流密度化。

X系列RC-IGBT模块可在通电时降低每个端子的电流。

因此，与传统的V系列IGBT模块相比，1100A通电时的端子温度降低了51℃，可扩大额定电流。

在传统的IGBT+FWD结构中，IGBT及FWD分别反复进行发热及散热，1个周期中Tvj的***低温度与***高温度之差ΔTvj为90℃。

另一方面，在将IGBT和FWD区域进行了单芯片化的RC-IGBT中，元件内的IGBT区域和FWD区域交替发热。

因此，在RC-IGBT中，IGBT产生的热也会传递到FWD区域，而FWD产生的热也会传递到IGBT区域。因此与IGBT+FWD结构相比，散热面积得到了扩大，热阻下降，Tvj的温度变化减小至约1/4，1个周期的ΔTvj仅为21℃。

于是，对铝线接合部和硅芯片下焊锡接合部的热应力大幅缓和。

在X系列RC-IGBT模块中，因ΔTvj大幅降低，所以低频工作时的ΔTvj功率循环耐量从7×104cycles增加到4×109cycles，可靠性得到了极大提高。

另一方面，在与以往同等的功率循环耐量条件下使用时，有望实现高输出化。

以上，对第7代“X系列”产业用1200V/2400A RC-IGBT模块进行了论述。

通过在电力转换装置上搭载该模块，实现了迄今为止难以实现的输出电流扩大结果，可进一步为电力转换装置的小型化、高效化、高可靠性化和低成本化做出贡献。

今后，富士电机仍将继续推进IGBT模块的技术革新，为实现安全放心且可持续发展的社会做出贡献。

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