0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

三菱电机SiC MOSFET在工业电源中的应用

三菱电机半导体 来源:三菱电机半导体 2025-12-02 11:28 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

SiC器件具有低开关损耗,可以使用更小的散热器,同时可以在更高开关频率下运行,减小磁性元件体积。采用SiC器件的工业电源,可以实现高效率和高功率密度。三菱电机开发了一系列适合工业电源应用的SiC MOSFET模块,本章节带你详细了解。

1 产品介绍

三菱电机于2013年开始量产第一代SiC模块。为了进一步提高工业电源设备的效率,实现小型化和减轻重量,我们开发了第二代工业用SiC模块并已批量生产。第二代工业用SiC模块如下表1所示,包含额定电压1200V和1700V,电流等级从300A到1200A。

bfb8d9dc-ca96-11f0-8c8f-92fbcf53809c.png

表1:第二代SiC MOSFET模型

2产品性能

2.1 低损耗

以表1的1200V/400A SiC模块FMF400DY-24B为例,在相同的工况下(VCC=600V. Io=200Arms, PF=0.8, Modulation=1, SPWM调制),与Si IGBT器件(1200V/450A, CM450DY-24T)相比,损耗可以降低大概70%(如图1), 从而散热系统的体积可以减小。如果设定在相同的运行结温(图1中红点),那么SiC模块FMF400DY-24B的开关频率可以提升至原来的6倍,也即90kHz,这样变流器输出波形会变得更加平滑。

c018d756-ca96-11f0-8c8f-92fbcf53809c.png

图1:Si IGBT模块与SiC MOSFET模块对比

2.2 低内部杂散电感

为了降低SiC模块的内部杂散电感,表1所示的1200V/600A SiC模块FMF600DXE-24BN和1700V/600A SiC模块FMF600DXE-34BN采用主端子叠层设计,使PN之间的杂散电感从传统封装的17nH降低为9nH(如下图2),带来更快的开关速度及更低的浪涌电压。

c070dd98-ca96-11f0-8c8f-92fbcf53809c.png

图2:NX封装SiC MOSFET模块

3产品应用

铁路列车辅助变流器(APS,Auxiliary Power Supply)正朝着小型化、轻量化的趋势发展,用高频变压器替代传统的工频变压器,可以减小APS的体积、重量及THD,并提高效率。高频APS的典型拓扑如下图3所示。前级的三电平DC/DC变换、中间环节的隔离DC/DC变换及输出逆变的DC/AC所使用的开关器件均可以采用SiC器件。

c0c87a44-ca96-11f0-8c8f-92fbcf53809c.png

图3:一种高频APS拓扑

随着数据中心产业规模的逐渐增长,其供电电源高能耗的问题也日益凸显。SST(Solid-state transformers,固态变压器)采用模块化设计,具有控制灵活、无功补偿、效率高、新能源可接入等优点,是数据中心供电系统的重要发展方向。其典型拓扑如下图4所示。如果开关器件采用SiC器件,同样可以提升变换效率。同时SiC器件的高频运行特性可以减小变压器体积,提高系统功率密度。

c11cc3ce-ca96-11f0-8c8f-92fbcf53809c.png

图4:一种SST拓扑

正文完

<关于三菱电机>

三菱电机创立于1921年,是全球知名的综合性企业。截止2025年3月31日的财年,集团营收55217亿日元(约合美元368亿)。作为一家技术主导型企业,三菱电机拥有多项专利技术,并凭借强大的技术实力和良好的企业信誉在全球的电力设备、通信设备、工业自动化电子元器件、家电等市场占据重要地位。尤其在电子元器件市场,三菱电机从事开发和生产半导体已有69年。其半导体产品更是在变频家电、轨道牵引、工业与新能源、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等领域得到了广泛的应用。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • MOSFET
    +关注

    关注

    150

    文章

    9407

    浏览量

    229469
  • 三菱电机
    +关注

    关注

    0

    文章

    209

    浏览量

    21553
  • SiC
    SiC
    +关注

    关注

    32

    文章

    3498

    浏览量

    68042
  • 工业电源
    +关注

    关注

    0

    文章

    117

    浏览量

    19149

原文标题:第30讲:三菱电机SiC MOSFET在工业电源的应用

文章出处:【微信号:三菱电机半导体,微信公众号:三菱电机半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    三菱电机SiC DIPIPM变频家电的应用(1)

    三菱电机于1997年将DIPIPM正式推向市场,迄今已在家电、工业和汽车空调等领域获得了广泛应用。Si-IGBT DIPIPM基础上,三菱
    的头像 发表于 07-19 09:15 3343次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b> DIPIPM<b class='flag-5'>在</b>变频家电<b class='flag-5'>中</b>的应用(1)

    三菱电机SiC DIPIPM变频家电的应用(2)

    三菱电机于1997年将DIPIPM正式推向市场,迄今已在家电、工业和汽车空调等领域获得了广泛应用。Si-IGBT DIPIPM基础上,三菱
    的头像 发表于 07-19 09:18 5318次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b> DIPIPM<b class='flag-5'>在</b>变频家电<b class='flag-5'>中</b>的应用(2)

    三菱电机SiC MOSFET电动汽车的应用(1)

    随着市场需求的不断增长,SiC MOSFET电动汽车的应用日益广泛,已经成为推动电动汽车高效能的重要技术之一。本章节主要带你探究三菱
    的头像 发表于 08-08 16:11 3119次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b><b class='flag-5'>在</b>电动汽车<b class='flag-5'>中</b>的应用(1)

    三菱电机SiC MOSFET电动汽车的应用(2)

    随着市场需求的不断增长,SiC MOSFET电动汽车的应用日益广泛,已经成为推动电动汽车电气化和高效能的重要技术之一。上一篇我们介绍了三菱
    的头像 发表于 08-08 16:14 3076次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b><b class='flag-5'>在</b>电动汽车<b class='flag-5'>中</b>的应用(2)

    三菱电机1200V级SiC MOSFET技术解析

    1200V级SiC MOSFET是一种能充分发挥SiC优势的器件,广泛应用于工业、汽车等领域。目前,1200V级SiC
    的头像 发表于 12-04 10:50 2447次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>1200V级<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>技术解析

    一文了解三菱电机高压SiC芯片技术

    三菱电机开发了高耐压SiC MOSFET,并将其产品化,率先将其应用于驱动铁路车辆的变流器,是一家
    的头像 发表于 12-18 17:35 1807次阅读
    一文了解<b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>高压<b class='flag-5'>SiC</b>芯片技术

    三菱电机超小型全SiC DIPIPM解析

    Si-IGBT的DIPIPM基础上,三菱电机开发了超小型全SiC DIPIPM,保持相同的封装及管脚配置。本文带你一览超小型全SiC DI
    的头像 发表于 01-08 13:48 2221次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>超小型全<b class='flag-5'>SiC</b> DIPIPM解析

    三菱电机SiC MOSFET模块的高功率密度和低损耗设计

    铁路牵引变流器作为轨道交通车辆动力系统的核心部件,正朝着高可靠性、高功率密度和高效率方向发展。目前IGBT仍是铁路牵引领域的主流功率半导体器件,但是SiC MOSFET模块的应用正在加速。本文重点介绍三菱
    的头像 发表于 09-23 09:26 1885次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>模块的高功率密度和低损耗设计

    三菱电机提供SiC功率半导体模块样

    三菱电机株式会社定于7月31日开始,依次提供5个品种的SiC功率半导体模块,以满足家电产品与工业设备对应用SiC材料的新一代SBD和
    发表于 07-25 15:59 913次阅读

    三菱电机将投资Coherent的SiC业务 发展SiC功率器件业务

    三菱电机将投资Coherent的新SiC业务; 旨在通过与Coherent的纵向合作来发展SiC功率器件业务。 三菱
    的头像 发表于 10-18 19:17 1204次阅读

    Nexperia与三菱电机SiC MOSFET分立产品达成战略合作伙伴关系

    ) MOSFET分立产品。Nexperia和三菱电机都是各自行业领域的领军企业,双方联手开发,将促进SiC宽禁带半导体的能效和性能提升至新高度,同时满足对高效分立式功率半导体快速增长的
    发表于 11-14 10:06 665次阅读
    Nexperia与<b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>就<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>分立产品达成战略合作伙伴关系

    三菱电机与Nexperia共同开启硅化碳功率半导体开发

    三菱电机公司宣布将与Nexperia B.V.结成战略合作伙伴关系,共同为电力电子市场开发硅碳(SiC)功率半导体。三菱电机将利用其广带隙半
    的头像 发表于 11-30 16:14 907次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>与Nexperia共同开启硅化碳功率半导体开发

    三菱电机功率器件发展史

    三菱电机从事功率半导体开发和生产已有六十多年的历史,从早期的二极管、晶闸管,到MOSFET、IGBT和SiC器件,三菱
    的头像 发表于 07-24 10:17 1612次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b>功率器件发展史

    三菱电机SiC器件的发展历程

    三菱电机从事SiC器件开发和应用研究已有近30年的历史,从基础研究、应用研究到批量商业化,从2英寸、4英寸晶圆到6英寸晶圆,三菱电机一直致力
    的头像 发表于 07-24 10:24 1545次阅读
    <b class='flag-5'>三菱</b><b class='flag-5'>电机</b><b class='flag-5'>SiC</b>器件的发展历程

    三菱电机提供SiC MOSFET裸片样品

    近日,三菱电机集团宣布,将于11月14日开始提供用于电动汽车(EV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和其他电动汽车(xEV)电驱逆变器的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFE
    的头像 发表于 11-14 14:43 1970次阅读