2011 год завершается десятым номером «Новостей электроники», посвященным новой силовой продукции от International Rectifier.

Темы MOSFET и IGBT раскрываются в статьях о новых MOSFET с широкими выводами, о седьмом поколении IGBT и его преимуществах, об особенностях работы разработчика с новыми MOSFET.

О практическом применении контроллеров IR для управления вентильными двигателями рассказывает статья специалистов Московского энергетического института, основанная на исследованиях в лаборатории МЭИ.

Помимо перечисленного, в журнале представлены материалы о новых корректорах коэффициента мощности от IR, о высоковольтных управляющих ИС и универсальном контроллере балластов люминесцентных ламп этой компании.

Содержание номера

• Новые стандарты энергосбережения – мотор для развития силовых компонентов
• Новые MOSFET компании IR: широкие выводы, увеличенный ток
• Как разработчику заставить работать новые MOSFETS
• Седьмое поколение IGBT от IR: снизим потери при переключении
• Без датчика положения ротора: решения компании IR для управления вентильными двигателями
• С самым большим набором функций: новые корректоры коэффициента мощности
• Низкое и высокое напряжение на одном кристалле: высоковольтные ис компании IR
• Подходит и для светодиодов: простой универсальный контроллер балластов люминесцентных ламп

CREE Z-FET™ MOSFET на карбиде кремния (SiC) позволяет достичь очень высокой эффективности в широком спектре приложений силовой электроники.

CMF10120D –  Новый Z-FET 1200V SiC MOSFET предназначен для устройств, мощностью 3-10kW, таких как преобразователи солнечной энергии, источники питания и электропривод.

Нюрнберг, Германия, 19 мая 2011 – Чтобы обеспечить разработчиков электроники способом увеличить эффективность инверторов большой мощности для альтернативной энергетики и других  приложений силовой электроники, CREE POWER, расширил номенклатуру изделий в семействе Z-FET™ устройством с более низкой силой тока. Новое устройство аналогично CMF20120D, уже известному на рынке, 1200V MOSFET SiC. В то же время параметры нового MOSFETа позволяют его использовать в более широком диапазоне приложений по более низкой цене, или включать параллельно для оптимизации системной стоимости и производительности.

Новое устройство разработано, чтобы заменить кремниевые транзисторы (IGBTs), которые используются в настоящий момент в инверторах, мощностью от 3 до 10 кВт. Это источники питания высокого напряжения и вспомогательные силовые схемы, особенно 3-фазные, преобразователи солнечной энергии, индустриальные электроприводы и корректоры коэффициента мощности.

Добавление CMF10120D к нашему Z-FET SiC MOSFET семейству предоставляет нашим клиентам больше гибкости в разработке приложений соответствии с требованиями цена/ производительность. Меньший размер кристалла обеспечивает более низкую стандартную цену, и всё же дает все преимущества производительности карбид кремниевой технологии 1200V.

Использование нового Z-FET MOSFET SiC совместно с CREE SiC диодом Шоттки, позволяет реализовать ‘all-SiC’ версии схем коммутации высокой мощности и систем питания, которое позволит достичь уровней эффективности энергопотребления, размера и сокращения веса, которые не возможны с любыми коммерчески доступными кремниевыми устройствами с аналогичными параметрами.

Новый CMF10120D CREE MOSFET SiC имеет ток 12A при рабочей температуре 100°C, запирающим напряжениям до 1200V и типичным сопротивлением открытого канала (RDS (НА)) всего 160mΩ при 25°C. В отличие от кремниевых ключей с аналогичными параметрами,  для нового CREE MOSFET SiC значение RDS (НА) остается ниже 200 мΩ во всем диапазоне рабочих температур. Это уменьшает потери переключения во многих приложениях на 50 процентов, увеличивая КПД системы  до 2 процентов при работе на частотах, в 2 – 3 раза больший по сравнению с лучшим кремниевым IGBTs. В результате устройства SiC имеют более низкие рабочие температуры и меньшие требования к управлению, и в совокупности со сверхнизким током утечки (<1µA), позволяют уменьшить системный размер и вес и увеличить надежность систем.

CMF10120D CREE MOSFET SiC  выпускается в корпусе TO247. Первая партия CMF20120D уже доступна со склада КОМПЭЛ.

Компания Компэл, совместно с компанией International Rectifier, приглашают Вас принять участие в семинаре «IGBT и микросхемы драйверов компании International Rectifier», который состоится 30 августа в Санкт-Петербурге.

На семинаре, который будет проводиться с участием технических специалистов International Rectifier, вы сможете узнать об IGBT и микросхемах драйверов компании IR, технологиях их производства и корпусирования, основных применениях, перспективах производства, а также задать специалистам любые интересующие вас вопросы.

Аналогичный семинар пройдет 31 августа в Москве.
(перейти на страницу семинара в Москве).

Программа семинара

Начало: 10:00  Продолжительность: около 3 часов.
Докладчики:  специалисты компании International Rectifier

• Обзор IGBT, особенности производства и корпусирования IGBT компании International Rectifier.
• Выбор IGBT: как выбрать подходящий IGBT для вашей разработки?
• Применение IGBT.
• Перспективы производства IGBT.
• Обзор драйверов компании International Rectifier.
• Выбор драйвера: как выбрать нужный драйвер?
• Ваши вопросы.

Время и место проведения

• Начало: 30 августа в 10:00 (регистрация с 9:00)
• Адрес: г. Санкт-Петербург, наб. реки Смоленки, 2, Международный деловой центр

Условия участия

Участие в семинаре бесплатное.

Компания Компэл, совместно с компанией International Rectifier, приглашают Вас принять участие в семинаре «IGBT и микросхемы драйверов компании International Rectifier», который состоится 31 августа в Москве.

На семинаре, который будет проводиться с участием технических специалистов International Rectifier, вы сможете узнать об IGBT и микросхемах драйверов компании IR, технологиях их производства и корпусирования, основных применениях, перспективах производства, а также задать специалистам любые интересующие вас вопросы

Аналогичный семинар пройдет 30 августа в Санкт-Петербурге.
(перейти на страницу семинара в Санкт-Петербурге).

Программа семинара

Начало: 10:00  Продолжительность: около 3 часов.
Докладчики:  специалисты компании International Rectifier

• Обзор IGBT, особенности производства и корпусирования IGBT компании International Rectifier.
• Выбор IGBT: как выбрать подходящий IGBT для вашей разработки?
• Применение IGBT.
• Перспективы производства IGBT.
• Обзор драйверов компании International Rectifier.
• Выбор драйвера: как выбрать нужный драйвер?
• Ваши вопросы.

Время и место проведения

• Начало: 31 августа в 10:00 (регистрация с 9:00)
• Адрес: г. Москва, м. «Пролетарская», Симоновский вал, д.2, Гостиница Holiday Inn, конференц-зал «Донской» (Схема проезда)

Условия участия

Участие в семинаре бесплатное.

International Rectifier представил новые высоконадежные дискретные решения для энергоэффективных автомобильных DC-DC приложений: AUIRS2191S – двухканальный 600-вольтовый драйвер и AUIRGP50B60PD1 – 600-вольтовый IGBT, выполненный по NPT-технологии. Данные компоненты демонстрируют исключительно высокую скорость переключения и плотность мощности, идеальным образом подходя для применения в мощных высокочастотных DC-DC приложениях.

AUIRS2191S – двухканальный драйвер с независимым контролем верхнего и нижнего плеча в полумостовой схеме, обеспечивающий выходной ток до +3.5А/-3.5А с очень малым временем задержки распространения сигнала (порядка 90нс), что позволяет формировать исключительно быстрое управление ключа по команде драйвера. Помимо согласованного времени задержки сигнала для обоих каналов, также имеется возможность настройки «мертвого» времени для минимизации потерь мощности. Драйвер обеспечивает блокировку питания при пониженном напряжении, имеет вывод Vss (логическая земля) отдельно от СOM вывода (силовая земля) для обеспечения лучшей помехоустойчивости к переходным режимам.

Схема подключения драйвера

При разработке драйвера AUIRS2191S, микросхема которого представляет из себя прочную монолитную конструкцию в 16-выводном корпусе SOIC, используются запатентованные IR технологии: изготовление высоковольтных интегральных схем и устойчивая к пробою КМОП технология. «Плавающий» канал управляет N-канальными силовыми MOSFET или IGBT верхнего плеча с напряжением до 600В. Дополнительно, драйвер демонстрирует устойчивость к отрицательным всплескам напряжения для обеспечения надежной работы даже при экстремальных условиях при переключении и возникновении короткого замыкания.

AUIRGP50B60PD1 – 600-вольтовый NPT IGBT, который корпусирован совместно с 25-амперным ультрабыстрым диодом с мягким восстановлением. AUIRGP50B60PD1 может работать на частотах до 150 кГц в режиме жёсткого переключения, что позволяет использовать его в качестве идеальной замены MOSFET в мощных импульсных источниках питания. При изготовлении новых IGBT, сертифицированных согласно автомобильному стандарту (и поэтому обладающими повышенной надежностью по сравнению с IRGP50B60PD1), используется уникальный запатентованный компанией технологический процесс на тонких подложках, позволяющий получить меньшее время обеднения неосновных носителей заряда и, следовательно, более быстрое отключение транзисторов.

Пренебрежительно малые ток затухания и потери при выключении транзистора позволяют разработчикам получить более высокие рабочие частоты. AUIRGP50B60PD1 имеет высокую плотность мощности благодаря улучшенным динамическим и тепловым характеристикам. Положительный температурный коэффициент обеспечивает безопасное и надежное перераспределение тока (с высоким КПД) в случае параллельной работы нескольких транзисторов.

Новый драйвер IGBT SKYPER 42 с улучшенными показателями надежности предназначен для управления модулями IGBT с током коллектора в диапазоне 400 – 2000 A. Среднее время наработки на отказ (MTBF) SKYPER 42 составляет 2 млн. часов, что в 3 раза превышает средние показатели доступных на рынке мощных схем управления затворами. Оптимизированная конструкция платы, использование уникального экрана EMI и встроенный блок подавления шумовых импульсов гарантируют высокий уровень защиты от электромагнитных помех. SKYPER 42 способен управлять параллельным соединением IGBT с суммарным зарядом затвора 50 мКл, что позволяет этому драйверу работать в инверторах мощностью до 1.5 МВт.

Для повышения надежности SKYPER 42 проведена модификация основных элементов схемы, начиная с управляющего контроллера. В изделии использован помехозащищенный 15В интерфейс, внедрен новый цифровой блок подавления коротких шумовых импульсов. Передача управляющих сигналов и импульсов управления изолированным источником питания осуществляется с помощью специализированных импульсных трансформаторов со сверхнизкой проходной емкостью, что позволило обеспечить стойкость  к dv/dt на 25% больше, чем у лучших рыночных образцов. Для повышения стабильности и надежности управления IGBT в SKYPER 42 использован режим стабилизации амплитуды сигналов управления затворами. Оптимизация топологии печатной платы и применение специального защитного слоя позволили повысить помехозащищенность драйвера на 100% относительно уровней, оговоренных стандартами EN.

Квалификационные испытания SKYPER 42 проходят по расширенной программе в режимах, имитирующих реальные условия применения. Благодаря этому, а также внедрению новых технологий производства, показатель MTBF (наработка на отказ) драйвера SKYPER 42 в соответствии со стандартом SN29500 составляет более 2 млн. часов, что в 3 раза превышает стандартные требования к компонентам данного класса.

Двухканальный драйвер SKYPER 42 предназначен для управления полумостовыми модулями IGBT с рабочим напряжением 600, 1200 и 1700 В. При мощности 4 Вт на канал, пиковом токе 30 А и максимальной рабочей частоте 100 кГц, устройство способно работать с модулями, имеющими ток коллектора до 2000 A.

Гальваническая развязка управляющих импульсов и работа изолированного DC/DC конвертора SKYPER 42 обеспечивается специализированными импульсными трансформаторами. Встроенный источник питания вырабатывает напряжение +15/-8В, необходимое для работы выходных каскадов и формирования сигналов включения/выключения затворов. Для работы SKYPER 42 требуется один однополярный источник 15 В.

Простота применения драйвера SKYPER 42 обеспечивается благодаря наличию серии плат-адаптеров, предназначенных для подключения устройства управления к модулям различного типа. Предусмотрена возможность работы с параллельным соединением IGBT, подключаемым к отдельным коннекторам, на которые подуются согласованные сигналы управления. Симметрирование параллельного режима работы позволяет снизить уровень токовых перегрузок, обеспечить высокую эффективность преобразования, полностью реализовать мощностные характеристики кристаллов IGBT. Оптимизация динамических режимов работы дает возможность минимизировать величину коммутационных перенапряжений и исключить необходимость применения режима активного ограничения Vce.

При разработке SKYPER 42 был использован многолетний опыт компании SEMIKRON в проектировании схем управления и лучшие решения, примененные в схемах SKYPER 32 и 52. Требования по улучшению тепловых режимов, повышению помехозащищенности, уменьшению габаритных размеров и простоте использования являются ключевыми для различных промышленных применений. Все они реализованы в новой разработке SEMIKRON – мощном двухканальном драйвере SKYPER 42 с повышенными показателями надежности.

Программа семинара:

• Компания SEMIKRON в 2010 году
• Особенности работы дистрибьюторской компании в современных условиях
• Модули SKiiP для транспортных применений
• SKiiP 4 – самый мощный интеллектуальный модуль на рынке силовой электроники
• Windstack/SKiiPRACK – новые модульные сборки для применений высокой мощности
• SKYPER 52 – мощный цифровой драйвер IGBT нового поколения
• Новое поколение транспортных модулей SKAI 2
• Вопросы, круглый стол

Время и место:

• Дата проведения 08 сентября 2010 г.
• Начало регистрации 09:30.
• Продолжительность 5 часов.
• Адрес: Санкт-Петербург, Василеостровский район, Большой проспект, 18, лит. А, Торгово-офисный центр «Андреевский» (схема проезда).

Условия:

• Участие в семинаре бесплатное.
• Количество мест ограничено.

SKAI 2

Компании SEMIKRON и Hofer powertrain совместно разрабатывают универсальную инверторную систему для массового применения в гибридных и электрических автомобилях. Контроллер нового интеллектуального модуля Semikron SKAI 2, представленный в мае 2010, теперь может быть адаптирован в соответствии с требованиями заказчика. Это касается архитектуры, программного обеспечения, и функций управления. Предельная мощность системы SKAI 2 с модулями IGBT 600B составляет 150 кВА, а с модулями 12 класса – 230 кВА.

Разработанная по требованиям заказчика, система SKAI соответствует всем современным транспортным стандартам, касающимся электромагнитной совместимости, механическим воздействиям, классу защиты IP, а также безопасности и надежности. Протестированное программное обеспечение позволяет изделию уверенно работать с асинхронными и синхронными двигателями. В состав семейства SKAI входит мульти-конверторный модуль, обеспечивающий питание вспомогательных устройств автомобиля.

Концепция платформы SKAI чрезвычайно удобна для тестирования функций транспортного средства при опытном производстве. Кроме того, Hofer разрабатывает и поставляет отдельные узлы системы привода, включая мотор и элементы трансмиссии для электро- и гибридомобилей.

Компания Hofer, имеющая многолетний опыт проектирования электронных систем привода, предлагает широкий спектр специализированного программного обеспечения и помощь в его применении и адаптации. Специалисты Hofer, в частности, разрабатывали и тестировали элементы привода для гибридных и электрических автомобилей Siemens VDO.

Платформа SEMIKRON SKAI2 предназначена для использования в составе автомобильного тягового электропривода. Высокая надежность и стойкость к термоциклированию обеспечивается благодаря применению инновационных технологий прижимного контакта и низкотемпературного спекания. В конструкции блоков SKAI 2 воплотился 20-лений опыт компании SEMIKRON по проектированию приводов для транспорта с батарейным питанием.

О компании Hofer powertrain:
Основанная в 1980, международная компания Нofer powertrain является разработчиком транспортных систем и поставщиком элементов электропривода с подразделениями в Европе, Азии и США.

В 10 отделениях корпорации работает 400 сотрудников. Фирма специализируется на разработке и мелкосерийном производстве систем для электротранспорта. В процессе реализации стратегического направления компании – разработке решений «ноу-хау» для альтернативных транспортных средств, было создано подразделение Нofer eds GmbH в городе Вюрсбурге, непосредственно ориентированное на решение задач электрического траспорта.

Специалисты подразделения специализируются в области проектирования элементов электропривода, электрических машин, силовой электроники, а также программного обеспечения. Основные усилия Нofer направлены на внедрение новых технологий электрического и гибридного транспорта, что позволяет компании предлагать современные асинхронные и синхронные моторы вместе с интеллектуальными системами управления и трансмиссией.

На сайте International Rectifier появилась страничка, с помощью которой разработчики могут оптимально подобрать IGBT-транзисторы для любых устройств, включая электроприводы, источники питания, инверторы солнечных батарей и сварочные аппараты. Новый инструмент по выбору IGBT позволяет разработчику выбрать такие параметры устройства, как напряжение шины, частота и длительность короткого замыкания. Инструмент рассчитывает потери и рекомендует те транзисторы, которые могут работать в заданных условиях. Также можно сразу увидеть базовую цену на выбранные транзисторы, что дает возможность разработчику оценивать примерную стоимость своей разработки при выборе того или иного транзистора.

• Ссылка на инструмент по подбору IGBT от International Rectifier

Выбор IGBT требует оценки многих параметров, которые не могут быть сведены к единому показателю. Всегда необходимо находить компромисс между потерями на переключение и проводимость, например, для расчета потерь требуется знать частоту и напряжение шины, а также рабочий ток. Также можно привести следующий пример: в инверторах для электроприводов требование к минимальному времени короткого замыкания достигается за счет увеличения потерь. Инструмент по выбору IGBT помогает инженерам сделать большую подборку IGBT от IR и оптимально выбрать IGBT для своих разработок.

Простой выбор IGBT по параметрам можно осуществить в каталоге на нашем сайте (ссылка)

НЭ №7/2010

Седьмой номер «Новостей электроники» посвящен продукции компании International Rectifier.

С приходом в компанию International Rectifier нового руководства произошел возврат к преобладающему развитию MOSFETs и IGBT, но, наряду с этим, компания стала уделять повышенное внимание разработкам повышенной надежности, а также новым технологиям корпусирования и выпуску изделий на основе нитрида галлия.

В номере опубликованы материалы о синхронных понижающих DC/DC-преобразователях серии SupIRBuck Gen2, об универсальном электронном балласте для газоразрядных HID-ламп, о новых MOSFETs (в том числе – в корпусах DirectFET), о технологии GaNPowIR (нитрид галлия на кремниевой подложке). Опубликован обзор выпускаемой IR высоконадежной продукции класса HiRel.

Содержание номера

• От редактора
• Когда рынок восстановился, компания была готова к серьезному росту
• International Rectifier – лидер в управлении питанием и мощностью
• DC/DC-преобразователи SupIRBuck поколения Gen2 в распределенных системах электропитания
• Универсальный электронный балласт газоразрядных ламп высокой интенсивности
• Продукция класса HiRel компании International Rectifier
• Новинки MOSFET в стандартных корпусах
• Преимущества транзисторов в корпусах DirectFET
• Преимущества силовых приборов на базе GaN от International Rectifier