第24讲:SiC DIPIPM在变频家电中的应用(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。在Si-IGBT DIPIPM基础上,三菱电机开发了集成SiC MOSFET芯片的DIPIPM,本章节主要介绍超小型全SiC DIPIPM。

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1.超小型全SiC DIPIPM的特征

超小型全SiC DIPIPM内部集成了高性能的SiC MOSFET芯片,是一款结构非常紧凑的智能功率模块。采用压注模封装,将功率芯片、驱动和保护电路集成在一个模块内。得益于SiC MOSFET芯片,超小型全SiC DIPIPM极大地提升了变频器效率,此外超小型全SiC DIPIPM继承了传统的第6代超小型DIPIPM封装及功能(例如内置自举二极管、LVIC温度模拟信号输出、家电通用的标准封装)。这些功能和封装的兼容性使得超小型全SiC DIPIPM在变频器电路板上替换更简单(需要部分的变动)。

超小型全SiC DIPIPM的主要特点如下:

  • 集成了新开发的SiC MOSFET芯片,提高了效率。

  • 电流等级覆盖15A、25A/600V产品。

  • 高开通阈值电压,不需要加负压偏置。

  • 采用自举电源方案的单路DC18V电源驱动。

  • 内置各种保护功能,使SiC MOSFET使用更安全。

  • 引脚和功能兼容传统的第6代产品,易于替换。

2. 超小型全SiC DIPIPM的目标应用

用于高能效家用电器的变频驱动,例如空调压缩机、洗衣机电机和冰箱压缩机等。

3. 产品系列

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1)电机功率是基于通用变频器常用的电机功率得到的。应用的电机功率取决于它实际的应用条件。

4. 本系列产品与之前系列产品的区别

超小型全SiC DIPIPM(以PSF15S92F6-A6为例)与第6代超小型DIPIPM(DIPIPM Ver.6,PSS15S92F6-AG)主要功能及规格区别见下表1。其中需要注意的是超小型全SiC DIPIPM控制电源典型值为18V。在高频工作条件下,控制电源电压更易波动,对于超小型全SiC DIPIPM模块,建议采用比传统Si DIPIPM更稳定可靠的控制电源,并在实际应用中充分验证控制电源波动是否在推荐范围内。

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表1:规格和功能对比

超小型全SiC DIPIPM(以PSF15S92F6-A6为例)与第6代超小型DIPIPM(DIPIPM Ver.6,PSS15S92F6-AG)主要电气参数对比见下表2。

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表2:主要电气参数和推荐值对比

超小型全SiC DIPIPM的输出电流能力比第6代超小型的产品有了较大提高,给应用带来了极大的便利性。下图1是二者的电流输出能力仿真对比(以PSF15S92F6-A6与PSS15S92F6-AG为例)。

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图1:PSF15S92F6-A6与PSS15S92F6-AG电流输出能力对比

文章来源:三菱电机半导体