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富士电机技术期刊

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专辑：有助于汽车电动化和能源管理的功率半导体

专辑：有助于汽车电动化和能源管理的功率半导体

全球无碳化行动正朝着实现可持续社会和解决气候变化问题的方向快速发展，这些都是 SDGs（Sustainable Development Goals）的目标。2019年，富士电机公布了以“实现无碳社会”、“实现循环型社会”、“实现自然共生社会”为支柱的“2050环境愿景”，旨在通过绿色能源技术和节能产品的普及扩大，实现这一愿景。
为了“实现无碳社会”，必须通过汽车电动化减少CO2排放量，同时提高电力电子设备效率，从而确保能源稳定高效利用。作为关键器件，富士电机的功率半导体为这些电动化和高效化一直在做出贡献。

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［专辑寄语］引导能源系统改进的功率半导体

Blaabjerg, Frede, Ph.D.
丹麦 奥尔堡大学 理工系能源学科 教授

有助于汽车电动化和能源管理的功率半导体

大西　泰彦、宫坂　忠志、井川　　修
为了解决气候变化问题，世界对实现无碳社会的关注程度急剧提高。2019年，富士电机公布了“2050环境愿景”，旨在通过绿色能源技术和节能产品的普及扩大，实现无碳社会。为此，必须提高电力电子设备效率，从而确保汽车电动化和能源稳定高效利用。富士电机的功率半导体是实现电动化和高效化中的关键器件，今后，富士电机会继续通过技术革新，为实现可持续发展社会做出贡献。本专辑，将对富士电机的功率半导体产品及技术的现状、前景进行介绍。点击下载

xEV用100kW级超小型RC-IGBT模块“M677”

安达新一郎、小幡　智幸、东　　展弘
近年来，在全球范围内的汽车电动化进程日益加快，同时要求功率模块小型化、低价格化和高输出功率化。富士电机以100kW 级的电机输出容量为目标，开发了行业顶级xEV 用超小型RC-IGBT模块“M677”。通过低损耗的RC-IGBT、使用引线框架配线的新型封装和高散热冷却器的组合，与传统产品相比，变频器工作时的功率损耗降低了20%，模块体积减少了50%。其结果，实现了2倍的高功率密度化，使得100kW级RC-IGBT模块只有手掌般大小。点击下载

xEV用超小型RC-IGBT模块的冷却技术

立石　义博、小山　贵裕、吉田　大辉
为了实现系统的小型化和高效化，电动车正在进行机电一体化系统的开发，搭载于该系统的功率模块也同样需要实现高电力密度化。为满足这一要求，富士电机开发了搭载新型铝制冷却器的功率模块。该冷却器采用高精度化的仿真进行设计，通过优化散热片和流路提高冷却性能。同时，通过功能汇集减少了部件数量，实现了小型化。其结果，与第3代（传统）功率模块相比，实现了约2倍的电力密度。点击下载

第7代“X系列”产业用 RC-IGBT模块“Dual XT”

江袋　佑太、山野　彰生、挂布　光泰
近年来，对电力转换装置增加输出功率、提高可靠性的高性能化要求越来越强烈。为此，富士电机开发了将IGBT和FWD功能单芯片化的RC-IGBT，运用该技术和第7代“X系列”技术，推出了额定电压为1200V和1700V的产业用RCIGBT模块“Dual XT”。与使用同一封装的传统产品相比，该模块在确保高可靠性的同时，将芯片接合温度提高到了175℃，接合温度波动也得到大幅改善。这样，进一步增加了电力转换装置的输出功率，提高了使用寿命。点击下载

第7代“X系列”大容量IGBT-IPM“P631”

皆川　　启、唐泽　达也、唐本　祐树
为满足电力转换装置进一步的高输出功率化、高效化和高可靠性化的要求，富士电机开发了高输出功率且兼具高散热性的第7代X 系列大容量IGBT-IPM“P631”，并进行了系列化。与现有产品大容量“V系列”IPM相比，额定电流最高增加到1.5倍。另外，在连续运行时的功率损耗改善约7%的同时，实现了150℃下的高温运行。因此，变频器的输出电流可增加约1.3倍。点击下载

第3代小容量IPM“P633C系列”

上村　　威、大桥　英知、田村　隆博
全球能源消费量呈逐年增加的趋势，各国均在推进节能相关政策和规定。除节能政策和规定之外，同时还要求符合通信设备和控制设备等EMC相关标准的低干扰性和抗干扰性。为了满足这些要求，富士电机开发了能提高节能性能和EMC性能的第3 代小容量IPM“P633C系列”。运用第7代FWD芯片技术，改善了功率损耗与电磁噪声的权衡关系。另外，通过搭载新开发的3ch-HVIC和LVIC芯片，提高了对外来浪涌的误动作耐量和损坏耐量。点击下载

新一代小容量IPM 用3ch-HVIC技术

上西　显宽、山路　将晴、澄田　仁志
IPM被广泛用于产业机械、家电产品、服务器用电源等各种用途。富士电机为电力转换系统开发了新一代小容量IPM用3ch-HVIC技术。通过将由传统3芯片构成的3通道高端侧栅极驱动器电路（HVIC）集成在一个芯片上，并将高抗干扰耐量化技术应用于电平移位器和高端阱结构，可在不增加芯片面积的情况下实现对开关干扰的高抗干扰耐量。同时，应用3ch-HVIC技术，控制单元的安装面积比传统产品可减少约30%，封装尺寸可缩小约10%。点击下载

第2代1700V SiC沟槽型栅MOSFET

内田　贵史、奥村　启树、成田　舜基
为了解决全球气候变暖等社会和环境课题，富士电机正在向市场推出各种高效的电力电子设备。此次，应用第2代1200V SiC 沟槽型栅MOSFET 的沟槽型栅构造，开发了标准化导通电阻比平面型栅结构低60% 的第2代170V SiC沟槽型栅MOSFET。抑制了作为SiC可靠性相关课题，抑制了栅偏压引起的栅极阈值电压的波动和体二极管通电引起的标准化导通电阻的上升。同时，变频器工作时的损耗比传统Si模块下降了78%。点击下载
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