Renesas нацеливает IGBT на 750 В на инверторы электромобилей

Renesas нацеливает свое следующее поколение IGBT на инверторы электромобилей и производит их на 300-миллиметровых пластинах.

За ними стоит новый процесс «AE5». «Технология на основе кремния обеспечивает снижение потерь мощности на 10% по сравнению с продуктами AE4 текущего поколения, — сказал Ренесас. — Кроме того, новые продукты примерно на 10% меньше, при этом оптимально сбалансированы низкие потери мощности и надежность».

Были опубликованы некоторые подробности об устройстве:

По словам Renesas, будет четыре IGBT AE5, все они будут продаваться в виде кристаллов и предназначены для инверторов 400–800 В: пара транзисторов на 750 В с номиналом 220 или 300 А и пара транзисторов на 1,2 кВ с номиналом 150 или 200 А.

Часть 750В 300А (RBN300N75A5JWS) имеет 100мм² умереть.

Работа будет с переходами от -40 до +175°C, а напряжение насыщения коллектор-эмиттер будет 1,3В (см. график).

RBSOA (зона безопасной работы с обратным смещением) будет включать импульсы 600 А с температурой перехода 175°C, и они выдержат короткое замыкание 4 мкс от 400 В.

По сравнению с более ранними устройствами разброс порогового напряжения между отдельными IGBT был уменьшен до ±0,5 В для повышения стабильности при параллельном использовании устройств внутри силовых модулей.

Также будет «уменьшение на 50% температурной зависимости сопротивления затвора». Это сводит к минимуму коммутационные потери при высоких температурах, выбросы напряжения при низких температурах и время выдержки короткого замыкания», — сказал Ренесас. В целом, в инверторах новые детали повысят «энергоэффективность до 6% по сравнению с текущим процессом AE4 при той же плотности тока».

Доступны образцы 750-вольтового 300-амперного IGBT-транзистора и соответствующего 750-вольтового 300-амперного диода AE5 с быстрым восстановлением (RBC300A75F3JWS).

Массовое производство IGBT на основе AE5 планируется начать в первой половине 2023 года на японских линиях Renesas по производству 200- и 300-мм пластин в Наке, а затем нарастить производство на новой 300-мм линии силовых полупроводников в Кофу в первой половине 2024 года.

Для разработки имеется аппаратный комплект «xEV инвертор», который сочетает в себе IGBT, диод с быстрым восстановлением, ИС драйвера затвора, микроконтроллер и ИС управления питанием. Наряду с этим поставляется инструмент калибровки параметров двигателя, прикладная модель и образец программного обеспечения для управления двигателем.