高電圧変換装置の小型化/省電力化に貢献する4500 V/1500 A圧接型IEGT

東芝デバイス＆ストレージ株式会社

製品情報 2024-04

これは、高電圧変換装置の小型化/省電力化に貢献する4500 V/1500 A圧接型IEGTの製品写真です。

当社は、直流送電システム、産業用モータードライブ装置などの高電圧変換装置用に新開発したトレンチ型IEGT ^[注1]チップを搭載した4500 V/1500 A定格の圧接型IEGT「ST1500GXH35A」を製品化しました。
新開発したIEGTチップは、コレクター・エミッター間飽和電圧低減、遮断耐量向上、短絡耐量向上、および高温対応を実現しています。これにより新製品ST1500GXH35Aは既存製品^[注2]と比べて、コレクター・エミッター間飽和電圧 (V_CE(sat)) ^[注3]が標準3.4 Vから2.5 Vへ約26 %低減しました。また、遮断耐量が向上したことにより広いRBSOA^[注4]を実現、測定電圧3400 Vの短絡耐量の試験を実施しています^[注5]。さらに、高温対応が可能になったことで、接合温度定格 (T_j) が最大125 °Cから150 °Cに向上しました。
ST1500GXH35Aは、直流送電システム、静止型無効電力補償装置、産業用モータードライブ装置などの高電圧変換装置の小型化、省電力化に貢献します。

[注1] IEGT：Injection Enhanced Gate Transistor（電子注入促進型絶縁ゲートトランジスター）の略
[注2] 既存製品：ST1500GXH26A
[注3] V_CE(sat)測定条件：V_GE=15 V、I_C=1500 A、T_j=125 °C
[注4] RBSOA：Reverse Bias Safe Operating Area（逆バイアス安全動作領域）の略
[注5] 既存製品の短絡耐量試験の実施は無し

応用機器

直流送電システム
静止型無効電力補償装置
産業用モータードライブ装置

新製品の主な特長

低コレクター・エミッター間飽和電圧：V_CE(sat)=2.6 V (typ.) (V_GE=15 V、I_C=1500 A、T_j=150 °C)
RBSOA拡大（試験電圧を3400 Vに強化）^[注6]、短絡耐量試験を実施^[注5]
最大接合温度定格：T_j(max)=150 °C

[注6] 既存製品の遮断試験電圧は3000 V

新製品の主な仕様

（特に指定のない限り、T_C=25 °C）

品番				ST1500GXH35A
パッケージ				2-120B1S
絶対最大定格	コレクター・エミッター間電圧 V_CES (V)			4500
	ゲート・エミッター間電圧 V_GES (V)			±20
	コレクター電流 (DC) I_C (A)	T_f=104 °C		1500
	接合温度 T_j (°C)			－40～150
電気的特性	コレクター・エミッター間飽和電圧 V_CE(sat) (V)	V_GE =15 V、I_C =1500 A、 T_j=150 °C	Typ.	2.60
	ターンオンスイッチング損失 E_on (J)	V_CC=2800 V、I_C=1500 A、 R_G(on)=2.7 Ω、L_s≃300 nH、 T_j=150 °C	Typ.	4.90
	ターンオフスイッチング損失 E_off (J)	V_CC=2800 V、I_C=1500 A、 R_G(off)=68 Ω、L_s≃300 nH、 T_j=150 °C	Typ.	8.95
	短絡耐量（パルス幅） t_PSC (μs)	V_CC=3400 V、V_GE=±15 V、 R_G(on)=2.7 Ω、R_G(off)=68 Ω、 L_s≃150 nH、T_j=125 °C	Max	10

内部回路構成図

応用回路例

これは、高電圧変換装置の小型化/省電力化に貢献する4500 V/1500 A圧接型IEGTのモータードライブのコンバーター・インバーター回路です。

注 : この応⽤回路例は参考例であり、量産設計に際しては⼗分な評価を⾏ってください。また、⼯業所有権の使⽤の許諾を⾏うものではありません。

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