風力

高いシステム信頼性を実現するエネルギー効率の高いコンポーネントとサブシステム

概要

風力タービンのコンバーターおよびインバーターは、様々な重要な機能を制御するため、最高品質のパワー半導体が必要です。

利点

  • Wind turbine power module expertise
  • Modules for DFIG & full converters
  • Long lifetimes with .XT technology
  • Modules for grid compatible converters
  • High efficiency with CoolSiC™
  • 2300 V voltage class for higher power
  • Standard PrimePACK™ & EconoDUAL™
  • Open-liquid cooling in EconoDUAL™

ブロック図

概要

.XT相互接合技術による長寿命化

.XT接続技術は、風力タービン コンバーターや、牽引用途の駆動コンバーター、電動トラックなど、要求が厳しく、長寿命が求められるアプリケーション用の高性能モジュール向けに開発されました。

モジュール製品向けの .XT技術は、改良されたワイヤーボンディング、シンタリング (焼結) によるチップ取り付けや基板下はんだの高い信頼性が特徴です。 こうした相互接合の改善により、アプリケーションの負荷サイクル時に発生するワイヤーボンディングやチップのはんだ接続部の疲労など、典型的な磨耗や破損のメカニズムが解消されます。

アプリケーション要件を満たすため、3.3 kVのXHP™ 3のような高電圧モジュールでは、パワーサイクル耐量を5倍超に向上させることが可能になりました。1.2 kVおよび1.7 kVのPrimePACK™やXHP™ 2モジュールなどの低電圧モジュールでは、標準的な接合技術と比べて温度が25 K高い条件下でも、サイクル負荷に対する耐量が最大40倍になります。つまり、モジュールは最大175 ℃の温度でも、これらの増加したパワーサイクル負荷に対応できます。

高い負荷サイクル耐量のように、.XT相互接合技術の利点は数多くあります。

.XT詳細

堅牢なCoolSiC™ MOSFETによる高い効率

インフィニオンのCoolSiC™ MOSFETパワー モジュール製品群は、インバーター設計者がより高い効率と電力密度を実現できるよう、新たな可能性を提供します。

CoolSiC™ MOSFETのセル設計は、オン状態およびオフ状態の両方でゲート酸化膜内の電界を制限し、信頼性を維持するために開発されました。さらに、すべてのバリエーションで低オン抵抗を実現しており、量産においても安定性と再現性を確保しています。

CoolSiC™ MOSFETの主要な特長は、優れたゲート酸化膜信頼性に加え、安定して堅牢なボディダイオードを備えていることです。すべてのCoolSiC™ MOSFETにはボディダイオードが内蔵されています。追加のショットキー ダイオードは不要です。CoolSiC™ MOSFETのボディダイオードはハードコミュテーションに対応する定格で、高い堅牢性を備え、Inomの7倍の10 msサージ電流に耐えます。長期的に安定しており、データシートの規定範囲を超えてドリフトしません。

CoolSiC™技術の詳細

高出力コンバータ向けの新電圧クラス2300 V

インフィニオンは、1500 V DCアプリケーション向けに最適化されたPrimePACK™ 3+で、新しい電圧クラス2300 Vを先駆けて導入しました。現在、この電圧クラスのパワー モジュールとして、PrimePACK™ 3+およびXHP™ 2のIGBT7搭載品、ならびにXHP™ 2のCoolSiC™ MOSFET搭載品を提供しています。これにより、エンジニアはより高いDC電圧へ容易に移行できます。

当社のモジュールは、高定格電流により高電力密度を実現し、低CR-FiTにより信頼性の高い1500 V DC動作を可能にします。これらを組み合わせることで、システムの1Wあたりのコストを低減できます。

当社はXHP™ 2パッケージで6 kVの絶縁を提供しており、これによりマルチレベルトポロジーを用いて3 kV DCアプリケーションにも対応できます。

EconoDUAL™ 3 Waveは、高い放熱性と長寿命化を実現します。

Waveパワーモジュールは、標準のEconoDUAL™ 3ハウジングで提供されますが、底面にリボンボンドを追加し、直接水冷による高度な冷却コンセプトを実現します。リボンボンドソリューションは、電動トラック、電動バス、ドライブ、または風力アプリケーションの全体的な温度とリプルを低減します。さらに、Waveパワーモジュールは、冷却の向上により最大6倍の寿命、または同一寿命で出力電流の最大30%の改善およびモールド端子を備えたコンパクトで堅牢な設計を提供します。

.XT相互接合技術による長寿命化

.XT接続技術は、風力タービン コンバーターや、牽引用途の駆動コンバーター、電動トラックなど、要求が厳しく、長寿命が求められるアプリケーション用の高性能モジュール向けに開発されました。

モジュール製品向けの .XT技術は、改良されたワイヤーボンディング、シンタリング (焼結) によるチップ取り付けや基板下はんだの高い信頼性が特徴です。 こうした相互接合の改善により、アプリケーションの負荷サイクル時に発生するワイヤーボンディングやチップのはんだ接続部の疲労など、典型的な磨耗や破損のメカニズムが解消されます。

アプリケーション要件を満たすため、3.3 kVのXHP™ 3のような高電圧モジュールでは、パワーサイクル耐量を5倍超に向上させることが可能になりました。1.2 kVおよび1.7 kVのPrimePACK™やXHP™ 2モジュールなどの低電圧モジュールでは、標準的な接合技術と比べて温度が25 K高い条件下でも、サイクル負荷に対する耐量が最大40倍になります。つまり、モジュールは最大175 ℃の温度でも、これらの増加したパワーサイクル負荷に対応できます。

高い負荷サイクル耐量のように、.XT相互接合技術の利点は数多くあります。

.XT詳細

堅牢なCoolSiC™ MOSFETによる高い効率

インフィニオンのCoolSiC™ MOSFETパワー モジュール製品群は、インバーター設計者がより高い効率と電力密度を実現できるよう、新たな可能性を提供します。

CoolSiC™ MOSFETのセル設計は、オン状態およびオフ状態の両方でゲート酸化膜内の電界を制限し、信頼性を維持するために開発されました。さらに、すべてのバリエーションで低オン抵抗を実現しており、量産においても安定性と再現性を確保しています。

CoolSiC™ MOSFETの主要な特長は、優れたゲート酸化膜信頼性に加え、安定して堅牢なボディダイオードを備えていることです。すべてのCoolSiC™ MOSFETにはボディダイオードが内蔵されています。追加のショットキー ダイオードは不要です。CoolSiC™ MOSFETのボディダイオードはハードコミュテーションに対応する定格で、高い堅牢性を備え、Inomの7倍の10 msサージ電流に耐えます。長期的に安定しており、データシートの規定範囲を超えてドリフトしません。

CoolSiC™技術の詳細

高出力コンバータ向けの新電圧クラス2300 V

インフィニオンは、1500 V DCアプリケーション向けに最適化されたPrimePACK™ 3+で、新しい電圧クラス2300 Vを先駆けて導入しました。現在、この電圧クラスのパワー モジュールとして、PrimePACK™ 3+およびXHP™ 2のIGBT7搭載品、ならびにXHP™ 2のCoolSiC™ MOSFET搭載品を提供しています。これにより、エンジニアはより高いDC電圧へ容易に移行できます。

当社のモジュールは、高定格電流により高電力密度を実現し、低CR-FiTにより信頼性の高い1500 V DC動作を可能にします。これらを組み合わせることで、システムの1Wあたりのコストを低減できます。

当社はXHP™ 2パッケージで6 kVの絶縁を提供しており、これによりマルチレベルトポロジーを用いて3 kV DCアプリケーションにも対応できます。

EconoDUAL™ 3 Waveは、高い放熱性と長寿命化を実現します。

Waveパワーモジュールは、標準のEconoDUAL™ 3ハウジングで提供されますが、底面にリボンボンドを追加し、直接水冷による高度な冷却コンセプトを実現します。リボンボンドソリューションは、電動トラック、電動バス、ドライブ、または風力アプリケーションの全体的な温度とリプルを低減します。さらに、Waveパワーモジュールは、冷却の向上により最大6倍の寿命、または同一寿命で出力電流の最大30%の改善およびモールド端子を備えたコンパクトで堅牢な設計を提供します。

ドキュメント

設計リソース