Invertertechnologie für Haushaltsgeräte

Basierend auf der RC-IGBT-Chip-Technologie hat Mitsubishi Electric ein IPM für 3 A / 600 V vorgestellt, bei dem sich der IGBT und seine zugehörige Freilaufdiode auf einem Chip befinden.

Die monolithische Integration dieser rückwärtsleitenden IGBT-Chips halbiert die bisher benötigte Zahl der Halbleiter für ein Intelligentes-Power-Modul. Bei gleichen Gehäuseabmessungen erhöht sich dadurch sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Leistungsdichte. Mit diesen kompakten Modulen wird die Inverter-Technologie nun auch für den sehr preissensiblen Markt der Haushaltsgeräte interessant.

Im Inneren besteht das vollständig bleifreie, RoHS-konforme Modul aus sechs RC-IGBTs und den entsprechenden Steuerungs-ICs. Durch die Integration der zugehörigen Freilaufdiode reduziert sich die Chipfläche aus IGBT und Diode um fast 33 Prozent. In die Ansteuer-ICs sind IGBT-Treiber sowie die Elektronik zum Schutz vor Unterspannung, Kurzschluss und Übertemperatur integriert.

Es ist möglich, das IPM ohne galvanische Trennung anzusteuern, da die High-Side-IGBTs über integrierte Level-Shifter gestaltet werden. Zur Versorgung der IGBT-Treiber ist bei Bootstrap-Betrieb eine 15-V-Versorgungsspannung erforderlich. Alle Steuersignale sind 3-V- bzw. 5-V-Logik kompatibel. Lieferbar sind auch Varianten mit offenem Emitter.

Nach Auskunft von Mitsubishi stellen die jetzt auf dem Markt gebrachten 3-A-Typen der PS21961-A/C/W/S-Serie nur einen ersten Schritt dar. Das Unternehmen will in Zukunft vergleichbare Intelligente-Power-Module mit Schaltströmen bis 30 A auf den Markt bringen.