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富士电机技术期刊

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专辑： 有助于能源管理的功率半导体

专辑：有助于能源管理的功率半导体

为实现低碳社会，人们对普及太阳能发电和风力发电等可再生能源， 以及高效利用这些能源的功率电子技术具有很高的期待。富士电机为满足 这些期待，面向环境、能源、汽车、工业机械、社会基础设施、家电产品 等众多领域，不断开发高能源转换效率、低干扰且便于使用的功率半导体 产品。 本特辑将针对功率电子技术的核心元件——功率半导体介绍最新技术 和产品。
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1200V耐压SiC混合模块

小林　邦雄　?　北村　祥司　?　安达　和哉
富士电机正在推动1200V耐压SiC混合模块的开发，并将其作为变频器用功率元件，为节能做贡献。该混合模块采用了与独立行政法人产业技术综合研究所共同开发且在富士电机开始量产的SiC-SBD（Schottky Barrier Diode）芯片。IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）采用了富士电机制造的最新第6代“V系列”IGBT芯片。已确认所产生的损耗在300A产品中与传统Si模块相比大约低25%。点击下载

针对百万瓦级太阳能用功率调节器的All-SiC模块

梨子田典弘　?　仲村　秀世　?　岩本　　进
针对百万瓦级太阳能用功率调节器，本公司开发出All-SiC模块。为用于All-SiC模块而开发的结构与使用焊线的传统结构相比，布线电感降低了大约80%。如此可大幅降低损耗，有利于SiC元件的高速开关。另外与传统结构相比，对功率循环测试产生的热负荷也具有高耐量。通过开发出运用该技术的升压电路用All-SiC斩波器模块，并安装在百万瓦级太阳能用功率调节器上，实现了世界最高水准的效率98.8%。点击下载

采用新型封装的产业用RC-IGBT模块

高桥　美咲　?　吉田　崇一　?　堀尾　真史
富士电机开发出将IGBT和回流二极管FWD一体化而成的产业用RC-IGBT（逆导型IGBT），通过与兼顾低热阻和高可靠性的新型封装进行组合，大幅度实现了IGBT 模块的小型化，并且提高了功率密度。RC-IGBT实现了与传统IGBT＋FWD同样低损耗化的基础上，使热阻降低了30%。将RC-IGBT与新型封装组合而成的新型模块的设置面积为传统模块的42%，使实现基本相同的变频器损耗，和大幅度降低IGBT的接合温度成为了可能。另外以相同的IGBT接合温度进行比较时，能够以超过58%的较大输出电流运行。点击下载

轻度混合动力车用RC-IGBT

野口　晴司　?　安达新一郎　?　吉田　崇一
在环保意识不断提高的大背景下，混合动力车和电动汽车备受瞩目，预计以1台马达进行驱动和发电的轻度混合动力车比例将增加。富士电机为实现轻度混合动力车用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）模块的低损耗化和小型化，开发出了将IGBT和FWD（Free Wheeling Diode）结合为1块芯片的650V耐压的RC-IGBT（Reverse-Conducting IGBT）。利用RC-IGBT实现了超出传统IGBT和FWD的低损耗化以及封装尺寸的小型化。点击下载

混合动力车用第2代铝制直接水冷封装技术

乡原　广道　?　齐藤　　隆　?　山田　教文
防止地球温室化效应和有效利用资源的措施要求进一步降低混合动力车等环境对策车辆的油耗。因此需要混合动力车用智能功率模块（IPM）的小型化和轻量化。为达成此目的，富士电机开发出三种新封装技术，分别是铝制直接水冷结构的冷却器设计技术、超声波接合技术，以及能够在175℃连续运行的高耐热化技术。运用这些技术的第2代铝制直接水冷型IPM与第1代相比体积减小30%，重量降低60%。点击下载

第3代临界模式PFC 控制IC“FA1A00 系列”

菅原　敬人　?　矢口　幸宏　?　松本　和则
电子设备中被广泛使用的开关电源为了抑制高次谐波电流而需要功率因数校正（PFC）电路。 富士电机为满足电源消耗电力的削减要求以及低成本化的市场需要，开发出PFC 电路用第3代临界模式PFC控制IC“FA1A00系列”。该系列不仅可以利用底部跳过功能改善低负荷时的效率，并且能够利用电源正常信号输出功能来减少电源电路的使用零部件。此外，利用过冲减少，提高基准电压精度等功能，提高了电源的安全性。点击下载

LLC 电流谐振电源的电路技术

川村　一裕　?　山本　　毅　?　北条　公太
用于大屏幕电视机、服务器设备等容量较大的电源装置，为了满足高效化、小型化、低干扰化的需求，通常使用LLC电流谐振电源。LLC电流谐振电源将变压器的漏电感用于谐振，电压增益随开关频率而变化，因此与其他控制方式相比变压器的设计比较复杂。富士电机除了进行LLC电流谐振电源控制IC的开发和量产外，还针对顾客的电源开发提供技术支持。本文针对LLC电流谐振电源的工作原理、变压器的设计方法及其特性进行解说。点击下载

汽车用大电流IPS

岩水　守生　?　竹内　茂行　?　西村　武义
富士电机开发出汽车用高输出马达控制等使用的大电流IPS（Intelligent Power Switch）。使用沟槽结构的功率MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）与控制部IC 采用叠层芯片结构，从而实现了小型封装和低接通电阻（最大5mΩ）。为实现高可靠性，搭载了过电流过热检测、低电压检测等保护功能。此外，采用散热性良好的封装，并采取并联时能量分担平衡良好的结构，从而应对因低接通电阻化导致电流量增加而产生的温度上升。点击下载
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