三菱CM450DX-24S1與英飛凌FF450R12ME4比對

CM450DX-24S1為三菱6.1代NX系列450A/1200V IGBT模塊，主要應(yīng)用在100KW光伏逆變器，電機驅(qū)動，電源等領(lǐng)域，CM450DX-24S1性能特點如下：
（1）采用第6代IGBT硅片技術(shù)（CSTBT），實現(xiàn)更低損耗；
（2）硅片結(jié)溫可高達175℃；
（3）硅片運行溫度最高可達150℃；
（4）封裝與三菱第6代CM450DX-24S及英飛凌FF450R12ME4兼容，且有性價比優(yōu)勢；
（5）內(nèi)部集成NTC測溫電阻；
（6）VisoI = 4000Vrms，其他對應(yīng)的型號絕緣耐壓為2500Vrms；
（7）低損耗，低EMI噪聲，高可靠性，高運行結(jié)溫；
（8）該系列不同容量模塊(CM225DX-24S1，CM300DX-24S1，CM600DX-24S1)封裝相同。
CM450DX-24S1，CM450DX-24S及FF450R12ME4封裝形式如下圖：

CM450DX-24S1，CM450DX-24S以及FF450R12ME4 450/1200V產(chǎn)品性能對比如下，分別對靜態(tài)特性及開關(guān)特性進行詳細說明，由下面的分析可以得出CM450DX-24S1的整體性能與FF450R12ME4趨勢接近，參數(shù)指標更有優(yōu)勢。
1.靜態(tài)特性對比

	CM450DX-24S1	CM450DX-24S	FF450R12ME4	備注
Ic	450A (Tc=107°C)	450A (Tc=119°C)	450A (Tc=100°C)	集電極直流電流能力 CM450DX-24S最強
Ptot	2775W	3405W	2250W	最大允許功耗： Ptot(Tc)=(Tvj-Tc)/Rthjc
VISOL	4000V	2500V	2500V	CM450DX-24S1絕緣耐壓最高
VCEsat	1.7V	1.7V	1.75V	FF450R12ME4飽和壓降 在相同條件下最高，通態(tài)損耗大

450A/1200V產(chǎn)品靜態(tài)特性對比見下圖：
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，競爭對手A： FF450R12ME4
測試條件: Vge=+15V, Tj=125℃
 

由上圖可看出在某一集電極工作電流下，6.1代的CM450DX-24S1的飽和壓降與CM450DX-24S一致，比FF450R12ME4略低，從而通態(tài)損耗更低。CM450DX-24S1的二極管采用更快恢復(fù)特性二極管，反向恢復(fù)損耗低，通態(tài)壓降稍高。

三菱CM450DX-24S1與英飛凌FF450R12ME4比對(2)

2.開關(guān)特性對比

	CM450DX-24S1	CM450DX-24S	FF450R12ME4	備注
Cres/ Cies	0.75nF(MAX)/ 45nF(MAX)	0.75nF(MAX)/ 45nF(MAX)	1.55nF(TYP)/ 28nF(TYP)	FF450R12ME4的密勒電容及 與輸入電容的比值最大， 容易形成集電極dv/dt反饋造成寄生 導(dǎo)通，Cres/Cies應(yīng)該越小越好
QG	953nC	1050nC	3.3uC	FF450R12ME4需要的門極驅(qū)動 電荷最多，驅(qū)動電流及功耗最高
Eon	35.8mJ	54.9mJ	28.5mJ	CM450DX-24S開通損耗最高
Eoff	52.4mJ	48.0mJ	61.5mJ	FF450R12ME4關(guān)斷損耗最高
Err	27.9mJ	32.4mJ	55mJ	FF450R12ME4二極管 反向恢復(fù)損耗最高
Rth(j-c) IGBT	54K/KW	44K/KW	66K/KW	FF450R12ME4 IGBT結(jié)到殼熱阻 最大，結(jié)殼溫差大，不利于散熱
Rth(j-c) Diode	86K/KW	78K/KW	100K/KW	FF450R12ME4 二極管結(jié)到殼熱阻 最大，結(jié)殼溫差大，不利于散熱

450A/1200V產(chǎn)品開關(guān)特性對比如下圖：
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，競爭對手A： FF450R12ME4

由上圖曲線可看出CM450DX-24S1的通態(tài)損耗、反向恢復(fù)損耗最低，關(guān)斷損耗介于兩者之間。
450A/1200V產(chǎn)品開關(guān)波形對比(CM450DX-24S vs CM450DX-24S1)
測試條件: Vcc = 600V, Ic = 450A, VGE = +15/-15V, RG = 0ohm, Tj = 150℃

 450A/1200V產(chǎn)品二極管反向恢復(fù)波形對比見下圖 (6th vs 6.1th)：
測試條件: Vcc = 600V, Ic = 450A, VGE = +15/-15V, RG = 0ohm, Tj = 150℃

450A/1200V IGBT模塊功率損耗及結(jié)溫對比見下圖：
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，競爭對手A： FF450R12ME4
Vcc=600V, Io=225Ap, fc=5kHz, P.F=0.8, M=1.0, fo=60Hz, Tjmax=125℃, Ts=90℃

由上圖可以得出三菱6.1代CM450DX-24S1的整體損耗最低。
綜上，CM450DX-24S1相對于其他兩種，綜合性能最優(yōu)，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中無需對結(jié)構(gòu)進行調(diào)整即可與其他型號進行替換使用。