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狗万manbetx手机版登录官网富士电气杂志第87卷第4期(12月/ 2014)
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功率半导体在能源管理中的贡献 |
功率半导体在能源管理中的贡献
[目的]
为了建立低碳社会，人们对可再生能源发电和风力发电的推广以及电力电子技术的期望显著上升，富士电机正在为环境、能源、汽车、工业机械和家用电器等各个部门开发高效、低噪音的用户友好型功率半导体产品。狗万manbetx手机版登录官网
特别版介绍了电子领域的核心技术——功率半导体的最新技术和产品。
功率半导体:现状与未来展望
高桥,Yoshikazu;FUJIHIRA Tatsuhiko;短袜,渡边
能够有效利用能源的电力电子技术被广泛应用于与世界环境相协调，创造安全、安全、可持续的社会。为了满足这些期望，富士电机正在开发具有高能量转换效率和低狗万manbetx手机版登录官网噪音的环保功率半导体产品。这些产品量产并应用于环境、能源、汽车、工业机械、社会基础设施、家用电器等各个领域，为世界做出了贡献。万博登入本文主要介绍了电力电子技术的关键器件——功率模块、功率分立器件和功率集成电路，介绍了电力半导体产品的最新技术、现状和未来展望。
1200v耐压SiC混合模块
小林,国;KITAMURA Shoji;足立,Kazuya
狗万manbetx手机版登录官网富士电机正致力于开发一种1200 V耐压SiC混合动力模块，作为逆变器的动力设备，有助于节能。这种混合模块使用了与日本先进工业科学技术研究所联合开发的sic -肖特基势垒二极管(SiC-SBD)芯片，该芯片已由富士电机量产。狗万manbetx手机版登录官网作为绝缘栅双极晶体管(IGBT)，采用了富士电机最新的第六代“V系列”IGBT芯片。狗万manbetx手机版登录官网对于其300A产品，与传统Si模块相比，产生的损耗减少了约25%。
超级太阳能空调用全碳化硅模块
(Norihiro NASHIDA;中村,Hideyo;IWAMOTO,进
开发了一种用于大型太阳能空调的全碳化硅模块。为全sic模块开发的结构已经实现了比现有使用线粘接的结构减少约80%的布线电感。这可以显著降低损耗，从而在SiC器件的高速开关方面具有优势。此外，与传统结构相比，它在功率循环试验中表现出更高的抗热负荷性能。应用这些技术，我们开发了一种全sic的升压电路斩波模块，并将其集成到大型太阳能调压器中，从而实现了世界最高水平的98.8%的效率。
RC-IGBT模块与新型紧凑封装的工业用途
高桥,岬;吉田国际;HORIO,正文
狗万manbetx手机版登录官网富士电机开发了一种用于工业用途的反向导电IGBT (RC-IGBT)，它集成了IGBT和自由二极管(FWD)。我们将其与新封装相结合，实现了低热阻和高可靠性，成功实现了IGBT模块的显著小型化和功率密度的提高。RC-IGBT将功率损耗降低到与传统IGBT+FWD相当的水平，并实现了30%的热阻降低。新模块结合了RC-IGBT和新封装，其占地面积是传统模块的42%，实现了几乎等效的逆变器损耗，并显著降低了IGBT结温度。基于相同IGBT结温的比较表明，它的输出电流大58%。
轻度混合动力汽车的RC-IGBT
野口勇会长,;足立,Shinichiro;吉田,国际
随着人们环保意识的提高，混合动力汽车和电动汽车越来越受到关注。最重要的是，一个电机同时负责驱动和发电的轻度混合动力汽车预计将占更高的比例。为了减少用于轻度混合动力汽车的绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的损耗和尺寸，富士电机开发了一种耐压650 V的反向导电IGBT (RC-IGBT)，将IGBT和自由二极管(FWD)集成在一块芯片上。狗万manbetx手机版登录官网RC-IGBT实现了比传统igbt和fwd更低的损耗和更小的封装尺寸。
混合动力汽车用第二代铝直接液冷模块封装技术
的作用,Hiromichi;斋藤隆;山田,Takafumi
作为防止全球变暖和有效利用资源的活动，需要进一步提高混合动力电动汽车等环保车辆的燃油效率。为此，混合动力汽车的智能电源模块(ipm)需要缩小尺寸和减轻重量。为了满足这一需求，富士电机开发了三种新狗万manbetx手机版登录官网的封装技术:采用铝直接液冷结构的散热器设计技术、超声波粘合技术和允许在175°C连续工作的热阻改善技术。采用这些技术的第二代铝直接液冷IPM，与第一代相比，体积减少了30%，质量减少了60%。
3 rd-gen。关键模式PFC控制IC“FA1A00系列”
SUGAWARA Takato;Yukihiro YAGUCHI;松本,其它
开关电源广泛应用于电子设备中，要求具有功率因数校正(PFC)电路以减少谐波电流。
为了满足市场对低功耗和低成本电源的需求，富士电机开发了第三代关键模式PFC控制IC“FA1A00系列”，用于PFC电路。狗万manbetx手机版登录官网底跳功能成功地提高了低负荷下的效率，电源好信号功能减少了电源电路部件的数量。通过具有超调抑制功能和改进的参考电压精度，安全性也得到了提高。
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LLC电流谐振电源的电路技术万博手机下载
河村建夫,Kazuhiro;山本,Tsuyoshi;北条,哥打
对于容量相对较大的电源，如大屏幕电视、服务器设备，通常采用LLC电流谐振电源，以满足高效率、小型化和低噪声的要求。有限责任电流谐振电源利用变压器的漏感进行谐振，电万博手机下载压增益随开关频率的变化而变化，这使得变压器的设计比其他控制方法更加困难。狗万manbetx手机版登录官网富士电机致力于LLC电流谐振电源控制ic的开发和量产，并在电源开发领域为客户提供技术支持。万博手机下载介绍了有限责任电流谐振电源的工作原理，变压器的设计方法和特点。万博手机下载
车辆大电流IPS
IWAMIZU Morio;竹内,Shigeyuki;NISHIMURA Takeyoshi
狗万manbetx手机版登录官网富士电机开发了一种大电流智能电源开关(IPS)，用于控制车辆的高输出电机。使用沟槽结构的功率MOSFET和控制IC内置于片对片结构中，从而通过紧凑的封装实现低导通电阻(最大5 mΩ)。为实现高可靠性，提供过流/过热检测、低压检测等保护功能。此外，采用了具有良好散热性能的封装，并提供了在并联连接中提供良好平衡能量分配的配置。因此，该封装可以应对由于低导通电阻引起的电流增加引起的温度上升。
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