1章 特長と構造 PDF [528KB]

−
第 1 章
−
特長と構造
目次
ページ
1
IGBT-IPM の特長
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-2
2
パッケージ別 IPM の特長
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-3
3
型式・ロット No.が示す内容
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-5
4
ラインナップ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-6
5
外形図
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-7
6
構造
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1-12
1-1
第1章
1
特長と構造
IGBT-IPM の特長
IPM(インテリジェント・パワーモジュール)は、IGBT モジュールにドライブ回路と保護回路を内蔵した
制御 IC が搭載されたインテリジェント型モジュールで、次の特長を持っています。
1.1 ドライブ回路内蔵
・最適に設定された条件で IGBT をドライブします。
・ドライブ回路−IGBT 間配線長が短く、ドライブ回路のインピーダンスが低いため、逆バイアス電源が
不要です。
・必要となる制御電源は下アーム側 1、上アーム側 3、合計 4 電源です。
1.2 保護回路の内蔵
・過電流保護(OC)、短絡保護(SC)、制御電源電圧低下保護(UV)、過熱保護(TjOH)、およびこれらアラー
ムの外部出力(ALM)を内蔵します。
・OC、SC は IGBT を過電流、負荷短絡による破壊から保護する機能であり、各 IGBT に内蔵した検出
素子によりコレクタ電流を検出して行う為、どの IGBT に発生した異常でも保護可能で、さらにアーム
短絡も保護可能です。
・UV はドライブ電源の電圧低下に対して動作する保護機能であり、全制御 IC に内蔵しています。
・TjOH は各 IGBT チップ上に温度検出素子を設け、チップの異常発熱に対して高速に保護が機能します。
・ALM はアラーム信号を外部に出力する機能であり、OC、SC、UV、TjOH の保護動作時に、IPM を制
御するマイコンへアラーム信号を出す事により、システムを確実に停止する事が可能です。*1
*1 各 IPM の保護機能は、第 3 章 機能の説明をご参照下さい。
1.3 ブレーキ回路の内蔵(7in1 IPM)
・減速時の電力を消費する抵抗を付加する事でブレーキ回路を構成できます。
・インバータ部と同様にドライブ回路、保護回路を内蔵します。
1.4 RoHS 規制準拠
・V-IPM シリーズでは、全型式において、RoHS 規制に準拠しています。
1-2
第1章
2
特長と構造
パッケージ別 IPM の特長
2.1 小容量タイプ(下アームのみアラーム出力機能搭載
6in1)
600V 系 20A∼50A、1200V 系 10A∼25A を小容量タイプとしてラインナップしています。
(P629 パッケージ)
・P629 パッケージ製品は、銅ベースタイプです。放熱性に優れます。
・制御入力端子は 2.54mm 標準ピッチです。
・主端子形状が平型端子形状で、制御入力端子と同一高さである為、同一プリント板で
半田付け接続可能です。
・第 6 世代 IGBT の適応により、Vce(sat)とスイッチング損失のトレードオフを改善し、トータル損失
を低減しています。
・IGBT チップ過熱保護によりチップを異常発熱から保護します。*1
・IGBT 過電流保護は、センス IGBT 方式により検出しています。*1
・R-IPM シリーズ P619 と取付け互換があります。
*1 上アーム側では保護機能はありますが、アラーム出力機能はありません。
2.2 中容量小型タイプ(上下アームアラーム出力機能搭載
6in1)
600V 系 50A∼75A、1200V 系 25A∼50A を中容量小型タイプとしてラインナップしています。
(P626 パッケージ)
・制御入力端子は 2.54mm 標準ピッチです。
・主端子形状が平型端子形状で、制御入力端子と同一高さである為、同一プリント板で
半田付け接続可能です。
・第 6 世代 IGBT の適応により、Vce(sat)とスイッチング損失のトレードオフを改善し、トータル損失
を低減しています。
・IGBT チップ過熱保護によりチップを異常発熱から保護します。
・IGBT 過電流保護は、センス IGBT 方式により検出しています。
2.3 中容量薄型タイプ(上下アームアラーム出力機能搭載
6in1、7in1)
600V 系 50A∼200A、1200V 系 25A∼100A を中容量薄型タイプとしてラインナップしています。
また、600V 系 100A∼200A、1200V 系 50A∼100A を通常品と高放熱タイプから選択できます。
(P630 パッケージ)
・制御入力端子は 2.54mm 標準ピッチで、汎用コネクタ並びに半田付けで接続可能です。
ガイドピンによりプリント板用コネクタの挿入も容易です。
・主端子は M4 ネジです。
・ヒートシンクへの取り付けネジ径は、主端子と共通の M4 です。
・電気的接続はすべてネジ及びコネクタで、半田付けの必要がなく、取り外しも容易です。
1-3
第1章
特長と構造
・第 6 世代 IGBT の適応により、Vce(sat)とスイッチング損失のトレードオフを改善し、トータル損失
を低減しています。
・IGBT チップ過熱保護によりチップを異常発熱から保護します。
・IGBT 過電流保護は、センス IGBT 方式により検出しています。
2.4 大容量タイプ(上下アームアラーム出力機能搭載
6in1、7in1)
600V 系 200A∼400A、1200V 系 100A∼200A を大容量タイプとしてラインナップしています。
(P631 パッケージ)
・主電源入力(P1,P2,N1,N2)、ブレーキ入力(B)、及び出力端子(U,V,W)が各々近接して配置され、
メイン配線が容易なパッケージ構造です。P1 及び P2、N1 及び N2 端子は、内部で接続されています。
・主端子は M5 ネジにより、大電流接続が確実に行えます。
・ヒートシンクへの取り付けネジ径は主端子と共通の M5 です。
・電気的接続はすべてネジ及びコネクタで、半田付けの必要がなく、取り外しも容易です。
・第 6 世代 IGBT の適応により、Vce(sat)とスイッチング損失のトレードオフを改善し、トータル損失
を低減しています。
・IGBT チップ過熱保護によりチップを異常発熱から保護します。
・IGBT 過電流保護は、センス IGBT 方式により検出しています。
・R-IPM シリーズ P612 と取付け互換があります(制御端子部分は除く)。
2.5 中容量小型タイプ(上下アームアラーム出力機能搭載 6in1、7in1)
600V 系 50A∼100A、1200V 系 25A∼50A を中容量小型タイプとしてラインナップしています。
(P636 パッケージ)
・制御入力端子は 2.54mm 標準ピッチです。
・主端子形状が平型端子形状で、制御入力端子と同一高さである為、同一プリント板で
半田付け接続可能です。
・フタ上面に高さの異なる2種類の突起を設けており、ベース面から装置制御プリント板までの高さを
17.0mm、18.5mm から選択できます。
(図 1-12 参照)
・第 6 世代 IGBT の適用により、Vce(sat)とスイッチング損失のトレードオフを改善し、トータル損失
を低減しています。
・IGBT チップ過熱保護によりチップを異常発熱から保護します。
・IGBT 過電流保護は、センス IGBT 方式により検出しています。
1-4
第1章
3
型式・ロット No.が示す内容
・形式
6 MBP
50
V B A 060 -50
機種の追番
電圧定格
060:600V
120:1200V
シリーズの追番
パッケージ
A:P629
B:P626
D:P630
E:P631
F:P636
シリーズ名
インバータ部電流定格
IGBT-IPMを表す
主素子数
7:ブレーキ内蔵
6:ブレーキ無し
・ロット No.
2 1 0 0 0
追番(001~999)
生産月
1:1月
・
・
・
O:10月
N:11月
D:12月
生産年
2:2012年
3:2013年
4:2014年
・
・
・
・ラベル
6MBP50VBA060-50
50A 600V
ロットNO.
製造国 製造場所
データマトリックス
1-5
特長と構造
第1章
4
特長と構造
ラインナップ
600V系
パッケージ
P629
P626
P630
P631
P636
20A
30A
50A
75A
6MBP20VAA060-50
6MBP30VAA060-50
6MBP50VAA060-50
-
6MBP50VBA060-50
6MBP75VBA060-50
-
7/6MBP50VFN060-50
7/6MBP75VFN060-50
100A
-
-
-
7/6MBP100VFN060-50
150A
-
-
-
-
200A
-
-
7/6MBP50VDA060-50
7/6MBP75VDA060-50
7/6MBP100VDA060-50
7/6MBP100VDN060-50
7/6MBP150VDA060-50
7/6MBP150VDN060-50
7/6MBP200VDA060-50
7/6MBP200VDN060-50
-
7/6MBP200VEA060-50
-
7/6MBP300VEA060-50
7/6MBP400VEA060-50
-
電流定格
300A
400A
注) 7/6MBP***VDN060-50は高放熱タイプです。
1200V系
パッケージ
P629
P626
P630
P631
P636
10A
15A
25A
35A
6MBP10VAA120-50
6MBP15VAA120-50
6MBP25VAA120-50
-
6MBP25VBA120-50
6MBP35VBA120-50
-
7/6MBP25VFN120-50
7/6MBP35VFN120-50
50A
-
6MBP50VBA120-50
-
7/6MBP50VFN120-50
75A
-
-
-
-
100A
-
-
7/6MBP25VDA120-50
7/6MBP35VDA120-50
7/6MBP50VDA120-50
7/6MBP50VDN120-50
7/6MBP75VDA120-50
7/6MBP75VDN120-50
7/6MBP100VDA120-50
7/6MBP100VDN120-50
-
7/6MBP100VEA120-50
-
7/6MBP150VEA120-50
7/6MBP200VEA120-50
-
電流定格
150A
200A
注) 7/6MBP***VDN120-50は高放熱タイプです。
1-6
第1章
5
特長と構造
外形図
注) 1. □は理論寸法を示す。
2. 端子ピッチは根元寸法とする。
3.( )内寸法は、参考値とする。
4. 端子: Sn系メッキ
(半田付け仕様)
[ 寸法: mm]
図 1-1 外形図
(P629)
対象型式: 6MBP20VAA060-50、6MBP30VAA060-50、6MBP50VAA060-50
6MBP10VAA120-50、6MBP15VAA120-50、6MBP25VAA120-50
1-7
第1章
特長と構造
注) 1.□は理論寸法を示す。
2.端子ピッチは根元寸法とする。
3.端子: Sn系メッキ
(半田付け仕様)
[寸法: mm]
図 1-2 外形図
(P626)
対象型式:6MBP50VBA060-50、6MBP75VBA060-50
6MBP25VBA120-50、6MBP35VBA120-50、6MBP50VBA120-50
1-8
第1章
特長と構造
注) 1.□は理論寸法を示す。
2.端子ピッチは根元寸法とする。
3.( )内寸法は、参考値とする。
4.主端子: Niメッキ
制御端子: 下地Ni+表面Auメッキ
(コネクタ、半田付け仕様)
5.制御端子両側にあるガイドピンは、黄銅(しんちゅう)です。
(内部は、絶縁されており、どの部分にも接続されていません。)
[寸法:mm]
図 1-3 外形図
(P630)
対象型式:
7/6MBP50VDA060-50、7/6MBP75VDA060-50、7/6MBP100VDA060-50、7/6MBP100VDN060-50、7/6MBP150VDA060-50
7/6MBP150VDN060-50、7/6MBP200VDA060-50、7/6MBP200VDN060-50、7/6MBP25VDA120-50、7/6MBP35VDA120-50
7/6MBP50VDA120-50、7/6MBP50VDN120-50、7/6MBP75VDA120-50、7/6MBP75VDN120-50、7/6MBP100VDA120-50
7/6MBP100VDN120-50
1-9
第1章
特長と構造
注) 1.□は理論寸法を示す。
2.端子ピッチは根元寸法とする。
3.( )内寸法は、参考値とする。
4.主端子: Niメッキ
制御端子: 下地Ni+表面Auメッキ
(コネクタ、半田付け仕様)
5.制御端子両側にあるガイドピンは、黄銅(しんちゅう)です。
(内部は、絶縁されており、どの部分にも接続されていません。)
[寸法:mm]
図 1-4 外形図
(P631)
対象型式:7/6MBP200VEA060-50、7/6MBP300VEA060-50、7/6MBP400VEA060-50
7/6MBP100VEA120-50、7/6MBP150VEA120-50、7/6MBP200VEA120-50
1-10
第1章
特長と構造
注) 1.□は理論寸法を示す。
2.端子ピッチは根元寸法とする。
3.( )内寸法は、参考値とする。
4.端子: Sn系メッキ
(半田付け仕様)
[寸法: mm]
図 1-5 外形図
(P636)
対象型式:7/6MBP50VFN060-50、7/6MBP75VFN060-50、7/6MBP100VFN060-50
7/6MBP25VFN120-50、7/6MBP35VFN120-50、7/6MBP50VFN120-50
1-11
第1章
6
特長と構造
構造
※本図は、材料説明のための図であり、正確なチップサイズやレイアウトを表記したものではありません。
No.
部品名
材料(主)
1 絶縁基板
2 IGBT チップ
セラミック
シリコン
3 FWD チップ
4 プリント基板 (PCB)
5 IC チップ
シリコン
6 ベース
7 主端子
銅
銅
ガラスエポキシ
備考
ハロゲンフリー
シリコン
ニッケルメッキ
下地:ニッケルメッキ
表面:すずー銅メッキ
8 フタ
9 ケース
PPS樹脂
PPS樹脂
UL 94V-0
UL 94V-0
10 ワイヤー
11 ゲル
アルミニウム
シリコーン樹脂
12 制御端子
黄銅(しんちゅう)
下地:ニッケルメッキ
表面:すずー銅メッキ
*1:鉛ガラスは、RoHS対象外。
図 1-6 構造(P629)
1-12
第1章
特長と構造
※ 本図は、材料説明のための図であり、正確なチップサイズやレイアウトを表記したものではありません。
No.
部品名
1 絶縁基板
材料(主)
備考
セラミック
2 IGBT チップ
シリコン
3 FWD チップ
4 プリント基板 (PCB)
5 IC チップ
シリコン
6 ベース
7 主端子
銅
銅
ガラスエポキシ
ハロゲンフリー
シリコン
ニッケルメッキ
下地:ニッケルメッキ
表面:すずー銅メッキ
8 フタ
9 ケース
PPS樹脂
PPS樹脂
UL 94V-0
UL 94V-0
10 ワイヤー
11 ゲル
アルミニウム
シリコーン樹脂
12 制御端子
黄銅(しんちゅう)
下地:ニッケルメッキ
表面:すずー銅メッキ
*1:鉛ガラスは、RoHS対象外。
図 1-7 構造(P626)
1-13
第1章
特長と構造
※本図は、材料説明のための図であり、正確なチップサイズやレイアウトを表記したものではありません。
No.
部品名
1 絶縁基板
材料(主)
備考
セラミック
2 IGBT チップ
シリコン
3 FWD チップ
4 プリント基板 (PCB)
5 IC チップ
シリコン
6 ベース
7 主端子
銅
銅
ニッケルメッキ
表面:ニッケルメッキ
8 フタ
PPS樹脂
UL 94V-0
9 ケース
10 ワイヤー
PPS樹脂
アルミニウム
UL 94V-0
11 ゲル
12 制御端子
シリコーン樹脂
黄銅(しんちゅう)
ガラスエポキシ
ハロゲンフリー
シリコン
下地:ニッケルメッキ
表面:金メッキ
13 ガイドピン
*1:鉛ガラスは、RoHS対象外。
黄銅(しんちゅう)
図 1-8 構造(P630)
1-14
第1章
特長と構造
※本図は、材料説明のための図であり、正確なチップサイズやレイアウトを表記したものではありません。
No.
部品名
1 絶縁基板
材料(主)
備考
セラミック
2 IGBT チップ
シリコン
3 FWD チップ
4 プリント基板 (PCB)
5 IC チップ
シリコン
6 ベース
7 主端子
銅
銅
ニッケルメッキ
表面:ニッケルメッキ
8 フタ
PPS樹脂
UL 94V-0
9 ケース
10 ワイヤー
PPS樹脂
アルミニウム
UL 94V-0
11 ゲル
12 制御端子
シリコーン樹脂
黄銅(しんちゅう)
ガラスエポキシ
ハロゲンフリー
シリコン
下地:ニッケルメッキ
表面:金メッキ
13 ガイドピン
*1:鉛ガラスは、RoHS対象外。
黄銅(しんちゅう)
図 1-9 構造(P631)
1-15
第1章
※ 本図は、材料説明のための図であり、正確なチップサイズやレイアウトを表記したものではありません。
No.
部品名
材料(主)
備考
1 絶縁基板
セラミック
2 IGBT チップ
シリコン
3 FWD チップ
4 プリント基板 (PCB)
シリコン
5 IC チップ
シリコン
6 ベース
銅
ニッケルメッキ
7 主端子
銅
表面:すず系メッキ
8 フタ
PBT樹脂
UL 94V-0
9 ケース
PPS樹脂
UL 94V-0
ハロゲンフリー
ガラスエポキシ
10 ワイヤー
アルミニウム
11 ゲル
シリコーン樹脂
12 リング
SUS
13 制御端子
黄銅(しんちゅう)
図 1-10 構造(P636)
1-16
表面:すず系メッキ
特長と構造
第1章
特長と構造
・IPM の主端子(ネジタイプ)
主端子部の構造を以下に示します。
電極
A 部断面図
図 1-11
IPM の主端子部の構造(例 P630)
表 1-1 IPM 主端子部の仕様
PKG
ネジ規格
主端子
ナット部
ネジ部
厚さ(B)
深さ(C)
深さ(D)
P630
M4
0.8
3.5
8.5±0.5
P631
M5
1
4
9.0±0.5
〔単位:mm〕
・IPM のガイドピン
P630 及び P631 の制御端子部の両側にあるガイドピンは黄銅(しんちゅう)です。内部は絶縁されて
おり、どの部分にも接続されていません。
1-17
第1章
・P636 パッケージ
特長と構造
フタ上面の突起高さについて
P636 のフタ上面突起の活用方法を変える事により、突起部で支える装置制御プリント板高さを
IPM 底面から 17.0mm ・ 18.5mm の2種類から選択する事が可能です。
(a)
18.5 ㎜高さとする場合
(b)
図 1-12 突起高さ活用方法
1-18
17.0 ㎜高さとする場合
Similar pages