SiC パワーモジュール
用途別に適した各種SiCパワーモジュール
| 用途 | 製品名 | 形名 | 定格 | 回路構成 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 電圧[V] | 電流[A] | ||||
| 産業 | フルSiC パワーモジュール |
FMF300BXZ-24B | 1200 | 300 | 4in1 |
| FMF400BX-24B | 400 | 4in1 | |||
| FMF400BXZ-24B | 400 | 4in1 | |||
| FMF600DXZ-24B | 600 | 2in1 | |||
| FMF800DX-24B | 800 | 2in1 | |||
| FMF800DXZ-24B | 800 | 2in1 | |||
| FMF1200DXZ-24B | 1200 | 2in1 | |||
| FMF300DXZ-34B | 1700 | 300 | 2in1 | ||
| FMF300E3XZ-34B | 300 | 2in1（チョッパ） | |||
| フルSiC-IPM | PMF75CGA120 | 1200 | 75 | 6in1 | |
| PMF75CGAL120 | |||||
| 高周波用ハイブリッド SiCパワーモジュール |
CMH100DY-24NFH |
1200 | 100 | 2in1 | |
| CMH150DY-24NFH |
150 | ||||
| CMH200DU-24NFH |
200 | ||||
| CMH300DU-24NFH |
300 | ||||
| CMH300DX-24NFH |
|||||
| CMH400DU-24NFH |
400 | ||||
| CMH600DU-24NFH |
600 | ||||
| CMH400HC6-24NFM |
400 | 1in1 | |||
| 鉄道 | フルSiC パワーモジュール |
FMF375DC-66A | 3300 | 375 | 2in1 |
| FMF750DC-66A | 750 | ||||
| ハイブリッドSiC パワーモジュール |
CMH1200DC-34S | 1700 | 1200 | ||
| CMH600DC-66X | 3300 | 600 | |||
| 家電 | 超小型フルSiC DIPIPM | PSF15S92F6 | 600 | 15 | 6in1 |
| PSF25S92F6 | 25 | ||||
| 超小型ハイブリッドSiC DIPPFC | PSH30L92C6-W | 600 | 30Arms | 3相インターリーブ | |
| PSH20L91A6-A | 20Arms | 2相インターリーブ | |||
| 超小型フルSiC DIPPFC | PSF20L91A6-A | ||||
優れた特性を持つSiC
電力損失の低減
SiCはシリコンに比べて絶縁破壊電界強度が約10倍高いことから、電気抵抗の主要因となるドリフト層が10分の１に薄くなることで抵抗値が大幅に低減され、電力損失を大きく減らすことが可能となります。このことにより、パワーデバイスの導通損失およびスイッチング損失が大幅に低減します。
高温度動作
従来では温度が高温になると、電子が伝導帯に移動し、リーク電流が増加し、正常に動作しないことがありました。 SiCはバンドギャップ幅がシリコンの約３倍となるため、高温時でもリーク電流の増加が少なく、高温動作が可能になります。
高速スイッチング動作
SiCは高い絶縁破壊電界強度で電力損失が低減するとともに、高耐圧化が容易となるため、Siでは使用できなかったSBD（Schottky Barrier Diode）を使用することが可能になります。SBDは蓄積キャリアがないため、高速スイッチング動作が実現できます。
高い放熱効果
SiCは熱伝導率がシリコンに比べて約３倍となるため、放熱性が向上します。
Featured Products
家電用 600V/15A・25A 超小型フルSiC DIPIPM
- SiC-MOSFET搭載によりオン抵抗の低減化を実現し、従来品※に比べ電力損失を約70％低減
- リカバリー電流の低減で低ノイズなシステムが可能
- P側電源用ブートストラップダイオード、温度情報出力など豊富な機能を搭載
- 当社独自技術の高Vth SiC-MOSFET搭載により、ゲート駆動用の負バイアス回路が不要
- 従来品※とパッケージおよびピン配置の互換性を確保し、本製品に切り替えるだけで性能が向上
- ※：当社製超小型DIPIPMシリーズ
内部ブロック図
電力損失比較
Featured Products
家電用 超小型ハイブリッド/フルSiC DIPPFC
- SiCチップの搭載により高周波スイッチング（40kHzまで）に対応可能となり、リアクトルやヒートシンクなどの周辺部品の小型化によるコスト削減に貢献
- 超小型DIPIPMと同一パッケージのため、インバーター部とヒートシンクを共用する際に高さ合わせのスペーサーが不要となり実装が容易
製品ラインアップ
| 形名 | 回路構成 | 搭載素子 |
|---|---|---|
| PSH20L91A6-A | 二相インターリーブ | ハイブリッドSiC |
| PSF20L91A6-A | フルSiC | |
| PSH30L92C6-W | 三相インターリーブ | ハイブリッドSiC |
内部ブロック図（PSF20L91A6-A）
電力損失比較
Featured Products
産業用 フルSiCパワーモジュール
- 従来品※に比べ電力損失を約70％低減
- SiCの性能をフルに発揮する低インダクタンスパッケージを採用
- SiCの低損失特性により、出力容量増加、周辺部品の小型化に貢献
- ※：当社製同一定格の第7世代IGBTモジュールとの比較
製品ラインアップ
| 形名 | 定格電圧 | 定格電流 | 回路構成 | 外形サイズ |
|---|---|---|---|---|
| FMF400BX-24B★★ | 1200V | 400A | 4 in 1 | 92.3mm×121.7mm |
| FMF800DX-24B★★ | 800A | 2 in 1 |
- ★★：開発中
電力損失比較 1200V／800AフルSiCパワーモジュール
New Products
短絡制御回路内蔵 産業用 フルSiCパワーモジュール
- 短絡制限回路を内蔵することで、短絡耐量を確保
- 従来品に比べ電力損失を約70％低減※
- SiCの性能をフルに発揮する低インダクタンスパッケージを採用
- ※：当社製同一定格の第7世代IGBTモジュールとの比較
製品ラインアップ
| 形名 | 定格電圧 | 定格電流 | 回路構成 | 外形サイズ |
|---|---|---|---|---|
| FMF300BXZ-24B★★ | 1200V | 300A | 4 in 1 | 79.6mm×122mm |
| FMF400BXZ-24B★★ | 400A | 4 in 1 | ||
| FMF600DXZ-24B★★ | 600A | 2 in 1 | ||
| FMF800DXZ-24B★★ | 800A | 2 in 1 | ||
| FMF1200DXZ-24B★★ | 1200A | 2 in 1 | 152mm×122mm | |
| FMF300DXZ-34B★★ | 1700V | 300A | 2 in 1 | 79.6mm×122mm |
| FMF300E3XZ-34B★★ | 300A | 2 in 1（チョッパ） |
- ★★：開発中
内部ブロック図と駆動回路（例）
電力損失比較 1200V／800AフルSiCパワーモジュール
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産業用 1200V/75A フルSiC-IPM
- 電流センス、温度センス機能付き第2世代SiC-MOSFETとSBDを搭載し高機能化と低損失化を実現
- 同定格のSi品※より30%小型化を実現
- Si-IPMと同等のI/F、電源で駆動可能
- ※：当社製G1シリーズ PM75CG1B120
内部ブロック図
電力損失比較
Featured Products
高周波用 ハイブリッドSiCパワーモジュール
- 電力損失の約40％低減により機器の高効率
- 小型・軽量化に貢献・低インダクタンスパッケージでサージ電圧を抑制
- 従来品※と互換パッケージにより置き換えが可能
- ※：当社製IGBTモジュール NFHシリーズ
製品ラインアップ
| 用途 | 型名 | 定格電圧 | 定格電流 | 回路構成 | 外形サイズ（D）×（W） |
|---|---|---|---|---|---|
| 産業機器 | CMH100DY-24NFH |
1200V | 100A | 2 in 1 | 48×94mm |
| CMH150DY-24NFH |
150A | 48×94mm | |||
| CMH200DU-24NFH |
200A | 62×108mm | |||
| CMH300DU-24NFH |
300A | 62×108mm | |||
| CMH300DX-24NFH |
62.5x152mm | ||||
| CMH400DU-24NFH |
400A | 80×110mm | |||
| CMH400HC6-24NFM |
400A | 1 in 1 | 62×108mm | ||
| CMH600DU-24NFH |
600A | 2 in 1 | 80×110mm |
リカバリー波形（FWD）
電力損失比較
New Products
鉄道車両・電力用 3300V ハイブリッド/フルSiCパワーモジュール
- 最適なチップの組合せにより、高速スイッチングを実現
- Si品※に比べて、電力損失を大幅に低減
- SiCの性能を最大限に引き出す低インダクタンスパッケージタイプ
- ※：当社製 HVIGBTモジュール CM600DC-66X
製品ラインアップ
| 形名 | 定格電圧 | 定格電流 | 回路構成 | 外形サイズ | |
|---|---|---|---|---|---|
| Hybrid SiC | CMH600DC-66X | 3300V | 600A | 2 in 1 | 100×140mm |
| Full SiC | FMF375DC-66A | 375A | |||
| FMF750DC-66A | 750A |
内部ブロック図
- ※：フルSiCの例
電力損失比較
- ※：フルSiCの例
Featured Products
鉄道車両インバーター用 ハイブリッドSiCパワーモジュール
- 従来品※に比べ電力損失を30％低減
- 鉄道用途に適した高信頼性設計
- 従来品※と互換パッケージにより置き換えが可能
- ※：当社製パワーモジュール CM1200DC-34N
主な仕様
| モジュール特性 | 最大動作温度 | 150℃ | |
|---|---|---|---|
| 絶縁耐電圧 | 4000Vrms | ||
| IGBT部特性 @150℃ |
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 | 2.3V | |
| スイッチング損失 850V、1200A |
ターンオン | 160mJ | |
| ターンオフ | 400mJ | ||
| ダイオード部特性 @150℃ |
エミッタ・コレクタ間電圧 | 2.3V | |
| エミッタ・コレクタ間電圧 | 9.0µC | ||
内部ブロック図
電力損失比較
三菱電機のSiCパワーデバイスの開発と搭載製品
三菱電機は、1990年代初めに新材料であるSiCにいち早く着目し、特性を追求したさまざまな要素技術開発を行なってきました。そして2010年にはSiCパワーモジュールを搭載したエアコンを世界で初めて製品化し、さらには鉄道やFA機器などでSiC搭載による省エネ効果を実証しています。今後も、先行した開発と実績で競争力のあるSiCパワーモジュールを提供していきます。
- ※1広報発表時点において。当社調べ。
- ※22018年4月現在、開発中。
- ＊表記の年月は広報発表時点、または製品発売月を記載しています。
- SiCパワーモジュールおよび搭載製品につきましては、経済産業省および国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託・助成研究の成果の一部が活用されています。
データシート
SiC パワーモジュールのデータシートがご覧いただけます。
