Modulo di alimentazione IGBT di Mitsubishi CM300DY-12NF CM300DY12NF CM3OODY-12NF

CM300DY-12NF | Serie Powerex Dual IGBTMOD™ NF: 300 A / 600 V / Half Bridge / FWDi superveloce / Conversione di potenza industriale

Doppio IGBTMOD: elemento costitutivo a mezzo ponte

Il CM300DY-12NF è un mezzo ponte: due transistor IGBT in una configurazione in serie che formano un ramo di fase di un inverter trifase. Laddove il formato a pacchetto da sei (come Fuji 6MBP) integra tutte e tre le fasi in un unico modulo, il CM300DY-12NF fornisce una fase alla volta: tre moduli CM300DY-12NF costruiscono un ponte trifase completo.

IGBT superiore (lato alto):Commuta il collegamento positivo del bus CC all'uscita della fase del motore.

IGBT inferiore (lato basso):Commuta l'uscita della fase del motore sul ritorno negativo del bus CC.

Ogni IGBT è dotato di un diodo di ruota libera a recupero superveloce (FWDi) con connessione inversa, che fornisce il percorso della corrente di ritorno per carichi di motori induttivi quando l'IGBT è spento.

Specifiche chiave

Applicazioni

Azionamenti per motori industriali:Convertitori di frequenza a frequenza variabile per motori a induzione nella classe 37–75 kW con alimentazione a 400 V: il modulo a mezzo ponte da 300 A/600 V fornisce un ramo di fase per modulo, con tre moduli che completano l'intero inverter trifase.

inverter industriali:Conversione da CC a CA per gruppi di continuità (UPS), filtri di potenza attivi e sistemi inverter collegati alla rete in installazioni industriali e commerciali.

Alimentatori switching ad alta potenza:Progetti SMPS di grandi dimensioni per processi elettrochimici industriali, apparecchiature al plasma e apparecchiature per la produzione di semiconduttori, dove la corrente continua da 300 A del CM300DY-12NF consente la conversione CC ad alta potenza.

Invertitori di trazione:Convertitori ausiliari per veicoli ferroviari e sistemi di azionamento per veicoli industriali che richiedono una commutazione di classe 300A.

Energia rinnovabile:Stadi di convertitori per turbine eoliche e progetti di inverter solari su scala industriale che richiedono una capacità di commutazione affidabile di classe 600 V, 300 A.

Saldatura e taglio plasma:Alimentatori per saldatura e sistemi di taglio plasma basati su inverter: in cui la commutazione rapida del modulo consente un funzionamento efficiente dell'inverter ad alta frequenza.

Applicazioni a impulsi ad alta tensione:La capacità di blocco di 600 V e di commutazione di 300 A del CM300DY-12NF è stata applicata anche nei sistemi di alimentazione a impulsi per applicazioni di ricerca scientifica e industriale.

Domande frequenti

D1: Quanti moduli CM300DY-12NF sono necessari per costruire un inverter trifase completo?

Tre moduli: uno per fase (U, V, W). Ogni CM300DY-12NF fornisce gli interruttori IGBT superiore e inferiore per una fase di uscita. Tre moduli sono collegati in parallelo sui collegamenti del bus CC e delle fasi di uscita per formare il ponte trifase completo. Questo approccio modulare consente la sostituzione per fase quando si guasta un solo modulo, senza sostituire l'intero ponte.

D2: Qual è il significato del ripristino superveloce FWDi nel CM300DY-12NF?

Quando un IGBT si accende, il diodo complementare a ricircolo che conduceva la corrente nell'induttore deve smettere di condurre, ma un diodo a recupero lento produce un ampio picco di corrente di recupero inverso prima di raggiungere lo stato di blocco. Questo picco attraversa l'IGBT di commutazione, aumentando le perdite di commutazione e generando rumore EMC. Il FWDi a ripristino superveloce della serie NF riduce al minimo questo picco, riducendo le perdite e semplificando il filtraggio EMC nei progetti di azionamento dei motori.

Q3: Quale coppia di montaggio si applica all'installazione dello chassis CM300DY-12NF?

Powerex specifica la coppia di montaggio per le viti della piastra di base CM300DY-12NF, in genere 2–3 N·m per l'hardware di montaggio del modulo. La sottocoppia produce un contatto termico inadeguato, aumentando Rth(ch) e aumentando la temperatura di giunzione a una determinata corrente di carico. Una coppia eccessiva rischia di rompere il substrato ceramico del DCB. Confermare dalla scheda tecnica CM300DY-12NF le specifiche esatte della coppia. Applicare il composto di interfaccia termica in modo uniforme prima del montaggio.

D4: Il CM300DY-12NF può essere utilizzato in parallelo per aumentare la capacità di corrente?

Il funzionamento in parallelo è possibile ma richiede un'attenzione particolare alla condivisione della corrente. Gli IGBT con coefficiente di temperatura positivo di VCE(sat) — la caratteristica della serie NF — si autobilanciano termicamente in parallelo: un modulo che funziona a temperature più elevate ha un VCE(sat) più elevato e quindi trasporta proporzionalmente meno corrente. Tuttavia, le differenze di induttanza parassita nella disposizione delle sbarre collettrici tra moduli paralleli causano uno squilibrio dinamico della corrente durante la commutazione. Il funzionamento in parallelo degli IGBT richiede un layout simmetrico delle sbarre collettrici e moduli abbinati dello stesso lotto.