Zunehmende globale Umweltschutz- und Energiesparmassnahmen führen dazu, dass Wechselrichtersysteme sogar zur Steuerung von Motoren mit kleiner Leistung eingebaut werden. Das intelligente Leistungshalbleitermodul MISOP (Mitsubishi Electric Intelligent Small Outline Power Module) von Mitsubishi Electric wurde für Wechselrichtersysteme entwickelt, die Halbleitermodule mit hohem Wirkungsgrad und ein kompaktes Design kombiniert mit geringem Stromverbrauch erfordern. Dazu zählen beispielsweise Umrichter für die Steuerung von kleinen Lüftermotoren oder von Pumpen in Haushaltsgeräten sowie in Industrieapplikationen. Die Markteinführung des Leistungsmoduls ist für den 1. September 2018 geplant.
Optimierte Anschlussordnung und weniger Platzbedarf
Das nun lancierte MISOP wurde basierend auf der neusten 7. Chipgeneration von Mitsubishi Electric aufgebaut. In Zusammenhang mit der Reverse Conduction IGBT Chip Technology ermöglicht das MISOP ein optimiertes Gehäuse, so dass die Norm IEC60335-1 erfüllt werden kann. Die Anzahl der externen Komponenten kann dank der integrierten Gate-Treiber-ICs mit Schutzfunktionen und der Bootstrap-Diode mit Strombegrenzungswiderstand auf ein Minimum reduziert werden. Die optimierte Anschlussordnung erlaubt ein einfaches Schaltungsdesign und die Entwicklung kompakterer Wechselrichtersysteme.
Schutzfunktionen für flexiblere Wechselrichter-Systemdesigns
Im MISOP sind mehrere Schutzfunktionen implementiert. Zusätzlich zum Übertemperaturschutz ist ein separates Analogsignal zur Überwachung der Modultemperatur verfügbar. Ein externer Shunt-Widerstand gewährleistet den Kurzschlussschutz und wird über einen Fehlereingang am Treiber geregelt. Darüber hinaus beinhaltet das Powermodul eine Schutzlogik um Phasen-Kurzschlüsse zu vermeiden.
Alle diese Merkmale tragen zum flexibleren Design des Umrichters bei. Weitere integrierte Funktionen sind der Unterspannungsschutz für die Versorgungspannung und der Fehlersignalausgang.
Vereinfachtes Design und Ausführungen
Das oberflächenmontierte IPM ermöglicht das Reflow-Löten. Zusätzlich nimmt das kompakte Modul nur wenig Platz auf der Leiterplatte in Anspruch. Das MISOP ist in den Ausführungen 600 V/1 A (SP1SK) und 600 V/3 A (SP3SK) erhältlich. Dazu erfüllt es die Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronik-geräten (RoHS bzw. Restriction of Hazardous Substances) 2011/65/EU.
Fazit
Die optimal angeordnete Anschlussbelegung, integrierte Treiber-ICs und Schutzschaltungen erlauben die Entwicklung von kostengünstigen Wechselrichtersystemen. Ausserdem wird durch die Leiterplattenmontage mit Reflow-Löten eine einfachere und günstigere Montage im Vergleich zu Produkten möglich, bei denen die Durchsteckmontage nötig ist. Mitsubishi Electric ist ein führender Hersteller von Leistungshalbleitern. Der Trend zu kompakteren Modulen mit hohem Wirkungsgrad wird kontinuierlich weiterverfolgt. Die Nutzung und Entwicklung neuer Materialien und Prozesse sind die zukünftigen Ziele von Mitsubishi Electric: Miniaturisierung zu günstigem Preis bei nachhaltiger Schonung der Umwelt.
Infoservice
Elektron AG
Riedhofstrasse 11, 8804 Au Zürich
Tel. 044 781 02 32
