Mitsubishi Electric разработала технологию корпусирования преобразователей высокой плотности мощности со встроенными компонентами

Корпорация Mitsubishi Electric объявила о разработке технологии для интеграции силовых устройств, пассивных элементов, датчиков и других встроенных компонентов в одну подложку. Новая технология внедрена в двунаправленном преобразователе постоянного тока (DC/DC) на 100 кВт (длительный режим). Плотность мощности преобразователя составляет 136 кВт/л, что в восемь раз больше, чем у обычных преобразователей. Данная технология должна способствовать уменьшению размеров силового электронного оборудования.

Mitsubishi Electric разрабатывает технологию корпусирования преобразователей высокой плотности мощности со встроенными компонентами

Новая технология корпусирования Mitsubishi Electric позволяет снизить паразитную индуктивность в контуре переключения тока до уровня менее 1/10 от значения для обычных преобразователей. Результатом является быстрое переключение, обеспечивающее коммутацию на высоких рабочих частотах в карбид-кремниевых (SiC) полевых транзисторах с металл-оксид-полупроводниковой структурой (MOSFET). Технология способствует значительному уменьшению размеров пассивных компонентов, таких как реакторы для сглаживания тока и конденсаторы, которые занимают много места в преобразователях постоянного тока.

Одним из основных компонентов, влияющих на размеры силовых преобразователей, используемых в силовом электронном оборудовании, являются дроссели. Новая технология Mitsubishi Electric снижает паразитную индуктивность контура переключения тока. Это приводит к повышению рабочей частоты и сокращению размеров дросселей для получения более высокой плотности мощности.

Силовые преобразователи, выполненные по обычной технологии, имеют высокую паразитную индуктивность контура переключения тока, поскольку сборка состоит из токонесущих проводников и пассивных компонентов, расположенных вне корпуса силового модуля. Переключение с высокой скоростью при большой паразитной индуктивности вызывает значительные осцилляции напряжения. Это может вывести силовые модули из строя и повысить уровень электромагнитных помех. Чтобы избежать подобных проблем, скорость переключения целенаправленно ограничивается. Однако низкоскоростное переключение неэффективно из-за высоких потерь в расчете на одну операцию коммутации. Кроме того, ограничение высокой рабочей частоты препятствует уменьшению размеров дросселей в силовых преобразователях.

Новая технология Mitsubishi Electric позволяет встраивать компоненты в одну и ту же подложку, в итоге паразитная индуктивность контура переключения тока снижается до уровней менее 1 нГн. В результате может быть получен силовой преобразователь, в котором реализована такая востребованная и присущая карбид-кремниевым устройствам характеристика, как высокая скорость переключения. Благодаря способности преобразователя работать на высокой частоте уменьшение размеров пассивных компонентов может составить до 80%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *