Рубрики
Источники питания

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric Манабу Мацумото Перевод: Роман Фукалов Модули IGBT применяются при разработке преобразователей широкого

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric Манабу Мацумото
Перевод: Роман Фукалов

Модули IGBT применяются при разработке преобразователей широкого спектра мощностей от 1 кВт до более чем 1 МВт. Для такового широкого спектра требуются модули c широким спектром токов и напряжений. Потому и корпус модуля IGBT должен быть разработан с учетом разных требований по габаритам, условиям работы и стоимости.

Вответ на потребность рынка Митсубиши Electric сделала новейшую серию силовых модулей NX с новейшей концепцией корпуса. Эта серия имеет широкий спектр мощностей и разные схемы. Некие типы нового корпуса и их схемы показаны на рис. 1. Особенность данной серии — это внедрение унифицированных частей корпуса при разработке разных типов модулей, таких как ключ, полумост, семь в одном, CIB (выпрямитель-инвертор-тормозной ключ) и т. д. Уникальной для каждого модуля является только силовая сборка на глиняном основании. При разработке специфичных модулей IGBT нет необходимости разрабатывать с нуля все части корпуса. Таким макаром, внедрение унифицированных стандартных частей корпуса позволяет уменьшить время тестирования новых модулей и понижает цена их разработки.

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric

Серия NX создавалась не для подмены имеющихся серий, как ответ за запросы рынка. По этой причине корпус более узкий. Эта серия имеет 3 типа типоразмера корпуса (NX-S, NX-M, NX-L) зависимо от размера силовой сборки.

Структура корпуса

Особенности силовых и управляющих выводов

Корпус серии NX позволяет расположить выходные клеммы в разных частях корпуса благодаря тому, что на каждой из сторон находятся бессчетные посадочные места с равным расстоянием меж ними, как показано на рис. 2. Свободное размещение выходов под пайку может быть методом размещения их в любом из посадочных мест на корпусе и адгезивной фиксации. Для производства нового корпуса использован PET-PBT (терефталат целофана – терефталат полибутилена), который более пластичен, чем использованный ранее PPS (сульфид целофан), что обеспечило более надежную фиксацию выводов. Высота выводов составляет 17 мм, что позволяет впрямую соединять их с печатной платой, как при помощи пайки, так и через разъем.

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric

Корпус серии NX также позволяет свободное размещение выводов с винтообразными зажимами. Структура этого вывода представлена на рис. 3. Выводы вставляются в случайное место корпуса и там фиксируются. Конструкция выводов такая, что обеспечивает надежную фиксацию на корпусе после установки. Данная конструкция обеспечивает возможность конфигурации числа и расположения выводов без разработки нового корпуса. Также существенно облегчается и удешевляется создание модулей для особых применений. Для данного корпуса сотворено 3 варианта выводов с винтообразными зажимами (М4, М5, М6) для разных мощностей (рис. 4). Винтообразные выводы типа М6 позволяют проектировать модули с выходным током более 400 A. При изготовлении данных выводов также использован PET-PBT — для надежного крепления на корпусе. Как дополнение в корпусе вывода установлена гайка с плоской головкой (рис. 5), этот тип гайки имеет на 30% бульшую площадь контакта, чем обычный.

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric
Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric
Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric

Особенности корпуса

Для серии NX было создано три варианта корпуса (рис. 6) — NX-S, NX-M, NX-L. Размер стандартного корпуса NX-M — 122 — 62 мм. Данный корпус позволяет установить 61-пиновый вывод либо 6 винтообразных вывода типа M6 (четыре по длинноватой стороне, два — по недлинной). Наибольший корпус — NX-L — сотворен для особых применений. Для него были разработаны особые «крестовины» (рис. 7). Они крепятся к основному корпусу и предоставляют дополнительные места для крепления выводов. Таким макаром, может быть создание огромного числа вариантов внутренней структуры. Также в углах корпуса размещены стойки с отверстием для крепления плат драйверов.

Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric
Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric

Линейка стандартных модулей серии NX представлена в таблице. Модули будут выпускаться в вариантах 600 и 1200 В, они рассчитаны на ток от 35 до 600 ампер. В качестве базисного корпуса для стандартной линейки избран корпус типа NX-M с габаритами 122 — 62 мм. В линейке представлены как одиночные модули и полумосты, так модули «7-в-1» и СIB.

Таблица. Стандартные модули серии NX
Новенькая концепция корпуса силовых модулей IGBT компании Митсубиши Electric
Заключение

Митсубиши Electric представила новейшую серию модулей с широким спектром токов. Для этой серии разработана новенькая концепция корпуса с унифицированными компонентами (базисный корпус, силовые выводы), что упрощает создание новых модулей и их тестирование.