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立足大功率半导体器件,东芝考虑原材料国产化

作者:时间:2019-07-15来源:汽车电子应用收藏
编者按:全球范围内可再生能源占比高速增长,相关设备、设施需求量也将明显增加,近日,东芝在PCIM Asia 2019展会上面向电力能源方面,从风力发电、牵引、电力输配电和工业变频器四大领域提供系统解决方案。

随着可再生能源经济性显著提高,对节能减排提出了更迫切的需求,功率的应用领域已从工业控制和4C领域,进入到新能源、轨道交通、智能电网等诸多市场。在行业价值方面,器件作为电力电子领域的核心元器件具有较高的技术含量,技术与工艺的不断进步,正推动器件向高电压、大电流、高频化、模块化的方向发展。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201907/402672.htm

根据国际能源署(IEA)公布的《2019年全球能源市场展望》相关资料显示,到2040年全球能源需求将增长25%,而可再生能源的发电量到2040年将增加3倍。全球范围内可再生能源占比高速增长,相关设备、设施需求量也将明显增加,近日,电子(中国)有限公司(以下简称“”)在PCIM Asia 2019展会上面向电力能源方面,从风力发电、牵引、电力输配电和工业变频器四大领域提供系统解决方案。

凭借高可靠性、高效率和小尺寸的特点,IEGT能支持新能源、输配电等应用以及工业和牵引应用。其中,压接式IEGT(PPI)所有电气连接都通过压接方式实现,单颗器件能力可实现最大4.5KV/3KA,基于PPI两电平、十一串联功率组件,适用于柔性直流输电换流阀及直流断路器。

“PPI压接式IEGT是器件的上下管壳直接将芯片压在一起,由于没有引线键合,大幅增强了PPI对热疲劳的抵抗力。”东芝电子(中国)有限公司分立器件应用技术部门高级经理屈兴国说道,“功率器件的应用重点是器件的散热降温,PPI具备双面散热的优势,可同时从集电极和发射极两侧进行冷却,从而提高可靠性。使用陶瓷外壳封装,在大电流的冲击下,PPI的防爆性能相对于模块型IGET要优越得多。”此外,通过采用一个密封的陶瓷和金属外壳,压接式封装具有高度的防潮性,所以可以浸入冷却液进行高效冷却,从而实现散热。

PPI三电平功率组件主要面向海上风电项目,尤其适合大于五兆瓦的机组。由于海上风电的安装极为困难,因此要求高可靠性,这就更加适合选用东芝的PPI IEGT。

PPI的封装外型类似纽扣电池,所以可以容易实现多颗串联。加上PPI的结构特点,可以确信器件的损坏将以短路模式出现。因此,在一些高可靠性的系统设计中,可以考虑冗余设计,即多串联几颗器件,这样如果出现器件损坏时,也不会影响到整个系统的工作。

屈兴国表示,PPI串联方案已成功应用在国家电网的张北项目中。目前东芝不仅仅局限于器件的推广,而且东芝与合作伙伴雅创共同开发水冷系统,以整体系统的方案推广到客户,有效地缩短了客户的产品开发周期。

面对功率半导体市场的激烈竞争,屈兴国认为,走差异化的发展路线是关键的一环,不能一味地依靠价格去平衡,而是真正做出人家做不了的东西。



关键词: 大功率 半导体 东芝

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