IGBT-модули компании Eupec

Полная гамма выпускаемой продукции Eupec включает мощные диодные, тиристорные и диодно-тиристорные модули, IGBT модули, драйверы к IGBT модулям, PIM-модули, а также вспомогательные изделия и отладочные платы.

Вся производимая компанией продукция отвечает самым современным требованиям заказчиков, так как большая часть продукции разрабатывалась в тесном взаимодействии с потребителями, зачастую для очень специфичных применений:

• Мощные и высоковольтные силовые модули IGBT для электроприводов средней мощности и транспортных применений.
• Силовые модули IGBT и PIM (Power Integrated Modules) модули для стандартных промышленных двигателей, ветроэлектростанций и источников питания.
• Силовые модули IGBT для компактного маломощного оборудования.
• Импульсные (высокочастотные) силовые модули IGBT для использования в высокочастотных системах индукционного нагрева, сварки, медицинских применений (рентгенографии).
• Тиристорные и диодные модули для применений, связанных с большими токами, таких, как высоковольтные линии электропередач, источники питания, сварочные технологии и электролиз.
• Стандартные сборки, в состав которых входят силовой модуль, теплоотвод (радиатор) и антивибрационные элементы.

Силовые полупроводниковые элементы в составе преобразователя предназначены для регулирования электроэнергии посредством управления напряжением и частотами. Развитие электроники в данном направлении позволяет постоянно увеличивать эффективность таких преобразователей. Новые технологические разработки Eupec позволили добиться высокой точности управления даже на высоких токах и напряжениях, и в то же время значительно снизить энергетические потери.

Рис. 1. Структура модуля FP75R12KT3

Хорошо известные модули серии Easy (3 различных корпуса: Easy750, Easy1 и Easy2) разработаны для устройств промышленной и бытовой электроники. Компактность, конкурентоспособная цена и высокая надежность — вот основные свойства модулей Easy.

Eupec представляет новый 600-вольтный модуль третьего поколения IGBT — 3 серии Easy. Благодаря технологии стоп-травления (trench fieldstop technology) IGBT — 3 третьего поколения предлагают улучшенные характеристики в открытом состоянии. Падение напряжения в открытом состоянии уменьшено на 0,45 В по сравнению с IGBT второго поколения. Кристаллы IGBT — 3 третьего поколения обеспечивают максимальную температуру р-n-перехода 175°С и высокую устойчивость к короткому замыканию. Благодаря низким потерям и низкому тепловому сопротивлению модулей Easy, можно получить более высокую мощность.

Модули PIM (Power Integrated Module) содержат полный привод переменного тока (выпрямитель и инвертор) и чоппер для контроля напряжения DC-шины. Встроенный температурный датчик позволяет использовать модуль в предельных температурных режимах. За счет использования кристаллов с малыми потерями, изготовленных по технологии NPT, и диодов EMCON модуль имеет малый температурный коэффициент, плавную характеристику при отключении и уменьшенные потери во всем рабочем диапазоне. Внешние клеммы DC-шины между выпрямителем и инвертором позволяют включить дополнительную схему. PIM-модули могут быть использованы для приводов с мощностью 1–15 кВ·А.

Драйвер IGBT

Драйвер IGBT — это связующее звено между силовым модулем и системой управления, поэтому особенно важны такие его качества, как высокая устойчивость к шуму, высокая частота переключений и наличие защитных цепей для модулей средней и высокой мощности. На мировых рынках представлено много производителей модулей IGBT различных топологий с широким диапазоном рабочих напряжений и токов. Однако едва ли найдется производитель высококачественных драйверов IGBT. Компания Eupec намерена заполнить этот пробел, предложив своим клиентам полную линейку интеллектуальных драйверов для средней и высокой области мощностей.

Основываясь на потребностях потребителей, были выявлены основные характеристики для IGBT драйверов упомянутых диапазонов мощности. Прежде всего, высокая устойчивость к шуму. Это легко достижимо при соблюдении всех требований электромагнитной совместимости при разработке схемы. Кроме того, большое значение имеет низкая паразитная емкость между трансформаторами и совместное использование сигналов довольно большого уровня. Логические схемы импульсного управления, предназначенные для подавления коротких шумовых импульсов, должны дополнять электромагнитную защиту схемы управления.

Таблица. PIM третьего поколения с напряжением 1200 В

Еще одно необходимое требование — возможность обнаруживать и сигнализировать о коротких замыканиях и перегрузках по току модуля IGBT и контроль падений напряжения. Для мостовых и полумостовых схем важно обеспечение надежной развязки между верхним и нижним плечами полумоста.

Всем вышеперечисленным требованиям отвечают модули и драйверы IGBT фирмы Eupec.

Фирма Eupec не останавливается на достигнутом, постоянно ведутся разработки по увеличению рабочего напряжения и тока, уменьшению напряжения в открытом состоянии и уменьшению выделения тепла. Так, в ближайшем будущем будут выпущены IGBT модули с напряжением 3300 и 6500 В.