【应用】Vincotech提供多种 IGBT组合实现最优电源解决方案

时间： 2018-12-20 来源：Vincotech

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中速开关频率IGBT,超快开关频率IGBT,极低Vce_sat IGBT,三电平NPC拓扑IGBT

三电平NPC拓扑结构是太阳能，UPS和储能应用的热门选择。在选择电源模块的组件时，每个应用的独特要求都起着关键作用，通用标准芯片组并不总是最佳解决方案，两种芯片组组合也许更能发挥产品的特性，这里强调了解目标参数如何影响芯片和模块选择的重要性。在选择组件时必须考虑每个应用的特性和需求的差异。对于每个场景，没有一个具有单个芯片组的通用标准解决方案能够在成本和性能之间取得适当的平衡。但是为每个应用定制的芯片组合可以更好地帮助获得最有竞争力的解决方案。

在全正有功功率（cos（φ）= 1）时，降压IGBT和二极管之间发生换向，而升压IGBT在相应的正弦波的一半中永久导通。对于这个工作点，有两点需要考虑：首先，必须选择降压元件，并考虑目标频率的导通和开关损耗之间的最佳权衡。另一方面，升压IGBT应具有尽可能低的饱和电压，以最大限度地降低传导损耗。在全负有功功率(cos（φ）= -1)下，NPC作为功率因数校正器(PFC)工作，在这种情况下，升压元件在降压开关断开时整流，并且降压二极管的损耗完全下降到导通。这就是为什么增强组件在选择过程中起主要作用的原因。同样，给定目标频率的最佳芯片组合是在速度和传导损耗之间进行最佳折衷的集合。

各种供应商已开发出新的650 V IGBT系列。极低的Vce_sat IGBT，中速开关频率IGBT（大约50 kHz）和超快开关频率IGBT（高达100 kHz）可用于各种频率，因此有很多选择。适合NPC拓扑的大多数应用的频率范围为16至32 kHz。低Vce_sat IGBT和中速IGBT通常是满足这些性能要求的首选组件。在二极管方面，选项更多。从具有低正向电压的整流二极管到具有低恢复损耗的超快速二极管。虽然本文仅比较100A电源模块中的两个芯片组和flow 0系列，但VINCOTECH提供了更多组合。这些广泛的标准模块可满足每个客户和应用的要求。表1显示了为此处比较的模块选择的组件：

P927F58模块在所有位置都具有完全额定的快速组件。这种组合可以几乎恒定的效率实现四象限运行。根据相位角，损耗从一个开关对到另一个开关波动。P927F53模块的升压组件经过修改，可在全正有功功率下实现最高效率并降低成本。在此工作点，升压IGBT永久导通并仅产生导通损耗，因此低Vce_sat开关将实现最佳性能。该组件提供一些无功功率，但开关损耗很快占主导地位，这限制了相位角的范围。反并联二极管（D13-D16）在所有位置都具有额定电流的一半，以允许一些无功功率。这些二极管恢复得足够快，以排除非常高的损耗和电压尖峰。

图3 效率与相位角；条件：700V DC；16kHz；230V AC；48A（rms）

图4 效率与相位角；条件：700V DC；32kHz；230V AC；48A（rms）

一种模块的选择取决于应用的目标参数，如开关频率或无功功率。图3和图4分别显示了16 kHz和32 kHz的效率与输出相位角。随着相位角的增加，P927F53的效率显着降低，而P927F58在所有工作点都能提供几乎恒定的性能。

比较性能和成本后，最终决策将取决于应用程序的要求和每个客户的特定目标参数。 P927F58在设备需要具有完全无功功率或能够在所有四个象限中高效工作的应用中，在效率和成本之间实现了良好的平衡。这可能是储能系统或具有较宽无功功率范围的UPS的情况。另一方面，当主要目标是在有功功率下实现最高效率且器件不需要完全无功功率时，P927F53在成本和性能方面具有更大的优势。现代数据中心的太阳能光伏逆变器和UPS就是这种情况。

结论：有时可以使用芯片的组合来实现一个用户需求的最优解决方案和性能

市场提供各种各样的组件，可以在NPC拓扑中以多种方式组合，实现不同的结果。了解每个应用程序和客户的目标要求对于为每个案例找到最具竞争力的解决方案至关重要。通用标准芯片组并不总能提供最佳结果。这就是为什么电源模块中特定于应用的解决方案和设计灵活性可以为客户带来最终产品的附加价值。

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行行摄摄 Lv7. 资深专家 2018-12-20

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型号- 80-M2122PA200M7-K709F70,10-FZ06NIA030SA-P924F33,10-EY126PA100M7-L198F78T,80-M2122PA150M7-K708F70,V23990-P829-F10-PM,V23990-P600-I19-PM,V23990-K201-A-PM,10-FU127PA025SC-L159E06,V23990-P630-A40-PM,10-PZ122PB100SH-M819F28Y,V23990-P849-A59-PM,10-FY07NBA100SM-M506L48,V23990-P543-D138-PM,70-W212NMA300SC-M208P,10-FY07ZAA080CR02-L445B13,10-PG06PPA050SJ01-LH54E08T,10-PZ07NIA075S5-P926F53Y,10-E212PMA015M7-L186A78Z,V23990-P586-A20-PM,10-PC06PPA010SB-M683B06Y,V23990-P543-B129-PM,10-PY07HVA100S5-L986F08Y,10-E1126PA025M7-L858F78Z,V23990-P638-A40-PM,10-FY07NMB150S5-LE75F08,V23990-P629-F73-PM,10-F1126PA050M7-L828F09,V23990-P705-F-PM,10-FY12PMA035M7-P589A78,10-EZ066PA050SA-L855F38T,10-FY07ZAA015SM-L512B28,10-P1126PA035M701-L827F19Y,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-EY12PMA035SC-L188A48T,80-M212PMB050M7-K740A71,10-F112PMA015M7-P587A79,V23990-P864-F49-PM,10-PY073AA050RG02-LK14L03Y,V23990-K232-F-PM,10-F006PPA015SB-M684B,10-FY07NIA200RG-L366F63,V23990-P629-L81-PM,10-PG06PPA050SJ02-LH94E08T,10-FZ07BVA030S5-LD45E08,10-PG12NAB008MR04-LC59F46T,V23990-P544-C29-PM,30-P2126PA100M7-L289F79Y,10-FZ07NIA060SM-P926F43,10-F1127PA050SC-L169E09,30-P2126PA075SC-L288F09Y,80-M212PMA035M7-K220A70,10-PG06PPA030SJ01-LH52E08T,V23990-P545-C38-PM,V23990-P829-FY-PM,V23990-P849-A49Y-PM,10-FZ07BVA020SM-LD44E08,10-FZ07NBA075SM-P916L58,80-M3122PA400SC-K830F40,10-PY074PA100SM-L583F08Y,10-FZ063BA040MF-M575L08,10-PZ06NPA070FP01-P969F10Y,10-PY124PA020MR03-L227F38Y,V23990-P629-L58Y-PM,70-W212NMA600SC-M200P,V23990-P849-A59Y-PM,10-PH07N3A030S5-M894F98T,10-E212PMA025M7-L187A78Z,10-FY07HVA050RG-L984F88,V23990-P718-G-PM,30-PT07NIA320RV-LE06F68Y,V23990-P869-F49-PM,10-PZ12NMA080SH01-M260FY,V23990-P600-I09-PM,10-F012NME080SH-M910F09,V23990-K239-F-PM,V23990-K243-A-PM,10-FY12M3A025SH-M746F08,10-EY12PMA025SC-L187A48T,V23990-P585-C20-PM,V23990-P861-F49-PM,80-M2126PA050M7-K718F70,V23990-P629-F48-PM,V23990-K242-A-PM,10-PZ06NIA075SA-P926F33,V23990-P543-B28-PM,30-F212R6A100SC01-M449E10,V23990-P635-A-PM,10-F112R6A015SC01-M438E18,V23990-P546-A28-PM,V23990-P849-A49-PM,10-F112R6A035SC-M439E08,80-M112PMA025M7-K200A80,30-PT07NAA300S501-LF64F58Y,20-1B06IPB004RC01-P952A45,30-F206R6A150SB01-M445E10,10-PG12NAC008MR02-LC69F36T,10-F112M3A040SH-M749F09,10-FZ06NRA041FS02-P965F68,V23990-P649-H-PM,V23990-K220-A41-PM,80-M1126PA010M7-K217F70,10-FZ07BIA030SM02-P894E58,10-F1126PA075SH-L829F49,80-M212PMA025I7-K229A90,30-P2126PA150SH-L280F49Y,30-FT12NMA160SH-M669F08,10-FY074PA020CR-L582F78,10-FZ06NRA060FU-P967F08,10-PF12NMA080SH08-M260F98T,30-FT07NIB200SG02-L965F08,10-FY07NPA200SM02-L366F08,10-PY07BVA050S5-LF45E18Y,10-EY12PMA050M7-L189A78T,30-P212PMA050M7-L888A79Y,10-0B126PA004SC-M997F09,80-M3122PA300SC-K839F42,V23990-P586-A20Y-PM,V23990-K202-A-PM,10-PZ12NMA080SH04-M260F13Y,70-W212NMC600SH01-M700P,V23990-P629-L83-PM,V23990-K427-A40-PM,10-EZ12PMA015SC-L928A08T,10-0B166BA028SC-M989G09,10-FY07BIA041MF-M528E68,10-PY07BIA050SM-M523E38Y,V23990-P545-A29-PM,V23990-P543-C28-PM,10-F0127PA025SC-L159E09,V23990-P840-A58-PM,70-W624N3A1K2SC01-L400FP10,10-F112R6A050SC-M430E08,V23990-P546-A38-PM,20-1B06IPB010RC02-L815A49,V23990-P868-F49Y-PM,10-FY07BVA050S5-LF44E18,V23990-P546-B28-PM,10-FY12NMA080SH-M427F,V23990-P700-F44-PM,10-E1126PA035M7-L859F78Z,10-P006NPA070FP-P969F09Y,V23990-P840-A58Y-PM,80-M2122PA300M7-K700F70,V23990-P706-F-PM,V23990-K238-F-PM,10-F112R6A015SC-M438E08,10-F1126PA100M7-L820F09,10-PZ074PA075SM-L625F08Y,10-P1126PA050M7-L828F09Y,10-FZ07NBA075SG10-M304L58,V23990-P840-C59-PM,80-M3166BA140SC02-K489G40,80-M312PMA150M7-K420A82,10-R106PPA020SB01-M934A,V23990-K439-F40-PM,80-M212WPA050M7-K750F70,10-PY07NPA200SM02-L366F08Y,30-FT12NMA200SH01-M660F18,10-PZ06NRA075FU-P969F08Y,V23990-P849-C49-PM,10-FY07NIA150S5-M516F58,V23990-P580-A47-PM,10-FZ06BIA083FI-P896E,10-P0166BA050RW-LD59G09Y,80-M3122PA300M7-K839F70,80-M2126PA100M7-K710F70,10-FZ071SA100SM02-L526L18,10-FZ126PA035M7-P860F78,10-FZ12PMA015M7-P840A28,10-0B066PA020SB-M995F09,V23990-P867-F49-PM,10-EZ066PA030SA-L854F38T,V23990-P623-F24-PM,V23990-P630-A44-PM,V23990-P765-A-PM,V23990-P545-A39-PM,10-PZ07ANA100RG02-LK39L88Y,10-PZ06O2A030FW-LH02J08Y,V23990-P544-B128-PM,10-PY126PA016ME-L227F13Y,20-1B06IPB004RC-P952A40,10-FZ06NPA070FP01-P969F10,10-F0122PB100SC03-M819F19,10-FZ06NIA050SA-P925F33,70-W212NMC400SH01-M709P,10-RZ126PA035SC-M620F41,10-FZ06NBA110FP-M306L28,10-FZ06NRA084FP03-P969F78,V23990-P868-F48-PM,V23990-P840-A48-PM,10-FZ06NBA041FS01-P915L78,10-F007NIA030SM01-P965F49,10-FZ062TA099FS05-P980D68,80-M3126PA100M7-K828F70,10-FZ07LBA100SM03-L705L08,10-FY074PA100SM-L583F08,V23990-P708-F40-PM,V23990-P623-F58-PM,10-PZ123BA080MR-M909L28Y,30-F212R6A075SC01-M448E10,10-PY126PA040MR-L226F28Y,V23990-P585-A20Y-PM,80-M3122PA400M7-K830F70,10-PY074PA100SM01-L583F18Y,10-PY124PA080FV-L589F88Y,10-PZ123BA040MR01-M909L68Y,20-FB12IPA008SC-L239C08Y,10-PZ06NRA041FS02-P965F68Y,10-FY07HVA050S5-L984F08,70-W212NMA400SC-M209P,V23990-P546-C29-PM,10-FY074PA040CR-L581F78,10-F006PPA010SB-M683B,10-EZ12PMA010M7-L927A78T,V23990-K229-A41-PM,70-W212NMA600NB02-M200P62,V23990-P825-F-PM,V23990-P707-F40-PM,10

2020/2021 - VINCOTECH - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【选型】适用于50KW储能的1200V/200A的I型三电平IGBT模块

目前市场上50KW的储能产品，基于高效理念，通常需提高整机的开关频率（最高可达50kHz），主功率电路多采用I型三电平拓扑。Vincotech高集成度I型三电平的NPC IGBT模块10-FY07NPA200SM02-L366F08（1200V/200A）的IGBT模块，已经成功的助力50KW高效储能产品的设计。

2019-06-30 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

AMG225L12L1H3RA ACL I型三电平NPC逆变模块 (AMG225L12L1H3RA ACL I Type 3-Level NPC Inverter Module)

描述- 本资料介绍了AMG225L12L1H3RA型号的1200V/225A 3-Level NPC IGBT模块，包括其特性、关键参数、封装、绝缘参数、特征值、电路拓扑图和封装尺寸等信息。

型号- AMG225L12L1H3RA

Nov, 2023 - 阿基米德半导体 - 数据手册 - Rev.A 代理服务技术支持采购服务

VINCOTECH-IGBT功率模块选型表

VINCOTECH提供以下技术参数的IGBT功率模块产品选型，VOLTAGEIN：600-1800V，CURRENTIN：4-1800A

产品型号	品类	SUB-TOPOLOGY	PRODUCT LINE	VOLTAGEIN（V）	CURRENTIN(A)	MAIN CHIP TECHNOLOGY	HOUSING FAMILY	HEIGHTIN（mm）	ISOLATION
V23990-K429-A40-PM	IGBT功率模块	CIB-KE-NTC	MiniSKiiP® PIM 3	1200	75	IGBT4	MiniSKiiP® 3	16	Al2O3

选型表 - VINCOTECH 立即选型

三电平NPC拓扑，多源IGBT技术新闻发布

描述- Vincotech推出新型中性点钳位功率模块flow*NPC 0，采用最新IGBT技术，优化三相太阳能和UPS应用的成本和效率。该模块额定电压650V/100A，可提供高达50kHz的开关频率，芯片组优化以实现最佳性能，同时保持高无功功率能力，提供最佳功率密度。这使得工程师能够设计更轻、更紧凑的三相太阳能和UPS应用。模块支持多种芯片来源，提高组件供应安全性。

2018/6/27 - VINCOTECH - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【选型】为100KVA的APF设计选择一款高集成度NPC IGBT模块

针对业内广泛使用的100kVA容量APF，基于高效理念，通常需提高整机的开关频率（最高40kHz），主功率电路多采用I型三电平拓扑。Vincotech高集成度NPC IGBT模块30-FT07NIB300S502-LE06F58（1200V/300A）的IGBT模块，已经成功的助力APF市场的高效理念设计。

2019-06-26 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

【应用】开关频率可达50kHz IGBT功率模块助力APF降低损耗、提高效率

Vincotech推出的flowNPC系列 I 型三电平模块（典型型号为：10-FY07NPA150SM02-L365F08）其结构紧凑，将多个分立器件集成到一个模块中，减少了功率器件之间连线的寄生阻抗。

2017-10-10 - 新应用代理服务技术支持采购服务

10-PF07NIA100S505-P927F53T 3D模块外形

型号- 10-PF07NIA100S505-P927F53T

2023/08/28 - VINCOTECH - CAD模型库代理服务技术支持采购服务

VINCOTECH功率模块选型表

VINCOTECH提供以下技术参数的功率模块产品选型，提供PIM模块，6管（sixpack）模块，半桥（Half-Bridge）模块，全桥（H-Bridge）模块，I型三电平（NPC）模块，T三电平（MNPC）模块，升压（Booster）模块，电力电压模块等数十种拓扑的IGBT模块选型，电压范围600-1600V，电流范围4-1800A。

产品型号	品类	产品状态	拓扑	电压(V)	电流(A)	模块高度 (mm)	晶圆工艺	封装
10-0B06PPA004RC-L022A09	SiC功率模块	Series production	PIM+PFC(CIP)	600V	4A	17mm	IGBT RC	flow 0B

选型表 - VINCOTECH 立即选型

【产品】1500V/400A的功率模块，采用三电平NPC（I型）拓扑结构和IGBT M7芯片技术

Vincotech（威科）推出的功率模块70-W224NIA400M703-L400F70，击穿电压为1500V，标称芯片额定电流为400A，采用三电平NPC（I型）拓扑结构，IGBT M7芯片技术，具有易并联，低关断损耗，低集电极-发射极饱和电压和集成温度传感器等特点。

2020-11-20 - 新产品代理服务技术支持采购服务

新型塑料外壳成型工具，适用于流量0–2夹子–12mm（18-2023）

描述- Vincotech发布产品变更通知，宣布更换新塑料外壳模具，影响部分产品型号。此次变更属于小范围调整，无客户确认要求。主要涉及产品包括但不限于V23990系列等，具体型号见附件。变更实施日期为2023年5月1日。

型号- 10-FZ06NIA030SA-P924F33,10-FZ12NMA080SH04-M260F13,V23990-P545-D28-/3/-PM,V23990-P546-B28-/3/-PM,10-FZ071SA050SM02-L524L18-/3/,10-FZ12NMA080F201-M260F83,V23990-P543-D138-PM,10-FZ071SA050SM02-L524L18,10-FZ07NIA100S502-P927F58-/3/,10-FZ12NMA080SH-M269F-/3/,V23990-P545-A28-PM,10-FZ12PMA015M7-P840A28-/3/,10-FZ12PMA005M7-P848A28,10-FZ071SA075RG01-L525L68,V23990-P541-A28-PM,10-FZ12PNA010M7-P849C28-/3/,V23990-P543-A28-PM,V23990-P849-C48-PM,10-FZ071SA075SM02-L525L18,10-FZ07NIA050SM-P925F58,10-FZ071SA075SM02-L525L18-/3/,V23990-P546-A28-/3/-PM,10-FZ07NMA100SM-M265F58-/3/,10-FZ12NMA080SM01-L740F58,10-FZ06NIA075SA-P926F33-/3/,V23990-P541-B138-PM,V23990-P849-A48-PM,10-FZ12PMA005M7-P848A28-/3/,10-FZ12NMA080F202-M260F48,V23990-P848-A58-PM,10-FZ06NIA050SA-P925F33-/3/,V23990-P545-B28-/3/-PM,10-FZ07ZAA015SL-LC44B53-/3/,10-FZ12NMA080SH-M269F,V23990-P545-B28-PM,V23990-P546-B28-PM,10-FZ07NIA100S502-P927F58,10-FZ12PMA010M7-P849A28,V23990-P544-A28-PM,V23990-P840-C48-PM,V23990-P544-B28-/3/-PM,10-FZ06ZAA145F7-LC44B73-/3/,V23990-P849-A48-/3/-PM,10-FZ12PNA015M7-P840C28-/3/,V23990-P543-B28-/3/-PM,10-FZ07NIA075SM-P926F58-/3/,10-FZ07LBA100SM01-L705L18,10-FZ12NMA080F205-M260F53-/3/,V23990-P546-D28-/3/-PM,V23990-P840-C48-/3/-PM,10-FZ07NIA075S5-P926F53,10-FZ12PNA015M7-P840C28,10-FZ071SA075S5-L694L58,10-FZ12PMA005M701-P848A288,10-FZ12NMA080SM02-L740F48,V23990-P840-A58-/3/-PM,V23990-P848-C58-PM,V23990-P840-C58-PM,V23990-P849-C58-PM,10-FZ12NMA080F205-M260F53,V23990-P543-D28-/3/-PM,V23990-P543-D28-PM,10-FZ12PMA010M701-P849A288,10-FZ12NMA080SH01-M260F,10-FZ12NMA080SH04-M260F13-/3/,10-FZ07LBA150SM01-L706L18,10-FZ12PMA015M701-P840A288,V23990-P849-C48-/3/-PM,10-FZ071SA100SM02-L526L18,10-FZ12PMA015M7-P840A28,10-FZ07NIA075S5-P926F53-/3/,V23990-P849-A58-PM,V23990-P546-C28-PM,10-FZ12NMA080F204-M260F43,10-FZ071SA100SM02-L526L18-/3/,V23990-P541-D28-PM,10-FZ12NMA040SH-M267F,V23990-P549-C08-/3/-PM,10-FZ06NIA075SA-P926F33,V23990-P848-A48-PM,V23990-P543-B138-PM,10-FZ06NIA050SA-P925F33,10-FZ071SA075RG02-L694L68,V23990-P545-B38-PM,10-PF12NMA016ME-PD78F68T,V23990-P544-A28-/3/-PM,V23990-P840-A48-PM,10-FZ07NMA100SM-M265F58,V23990-P543-C28-/3/-PM,V23990-P546-C28-/3/-PM,10-FZ12NMA080SH01-M260F-/3/,V23990-P840-A48-/3/-PM,V23990-P543-B28-PM,V23990-P544-B28-PM,V23990-P543-A28-/3/-PM,V23990-P546-A28-PM,V23990-P545-C28-/3/-PM,10-FZ06NIA030SA-P924F33-/3/,10-FZ12PMA010M7-P849A28-/3/,10-FZ071SA075S501-L525L58,10-FZ07NIA075SM-P926F58

2023-04-04 - VINCOTECH - 产品变更通知及停产信息代理服务技术支持采购服务

【产品】采用最新三电平NPC拓扑的IGBT功率模块，输出功率高达到40KVA

2018年7月，Vincotech（威科）宣布推出新的中性点钳位功率模块flowNPC 0系列，其输出功率最高可达到40KVA，工作电压最高可达到1200V，工作电流最大可达到100A，开关频率可高达32KHz。此系列功率模块采用了最新的三电平NPC拓扑、多源IGBT技术，其组合设计可降低三相太阳能和UPS的应用成本和提高效率。

2018-08-07 - 新产品代理服务技术支持采购服务