临沂二八杠绝技:三菱电机:面向机器人的IPM解决方案

2019/3/11 11:02:04   来源:搜狐网站  

二八杠自行车实图 www.sifqi.tw 标签: 三菱电机  半导体  IPM  

三菱电机公司成立于1921年,在近100年的历史积淀中,三菱电机以先进的空调系统、汽车电子、以光伏技术为动力的卫星和核能发电设备而闻名,成为家电和电机领域的领导者,目前全社员工接近15万。在为全球提供各类高精尖产品的同时,三菱电机还将“ecochanges精于节能尽心环保”作为企业未来的目标。

2018年12月17日,在由高工机器人、高工产研联合举办的2018高工机器人年会上,由三菱电机冠名的“供应链决定成败”的专场,三菱电机半导体大中国区大中国区应用技术经理马先奎发表了《面向机器人驱动应用的IPM解决方案》的主题演讲。

 

三菱电机在全球均设有研发中心,在中国也有相应的研发部门。在日本大阪有先进技术研究中心,主要包含功率器件、高率光器件,TFT显示器件产品的研发。“三菱电机的功率器件的市场份额在全球应该占到接近四分之一,仅IPM就在全球大约占了40%左右的市场份额。”马先奎指出。

三菱的产品品质之所以能够获得全球客户认可,首先主要得益于三菱集团内不同公司的应用,其中包括工业自动化,能源电力,比如铁路牵引、电力传输、电梯等,还有家电、变频冰箱、空调等。“我们的产品首先会在这些领域率先去试用,然后反馈给研发部门,对产品性能进行进一步的提升,通过三菱电机公司内部应用的良性循环之后,我们推向市场的产品都是得到验证的,也就能够赢得客户的赞赏。”马先奎说

三菱电机半导体从50年代开始生产大功率三极管,80年代推出了HU器件,到了90年代,推出了晶体管和二极管,2000年,三菱电机采用新材料的碳化硅??橐苍谑谐∩系玫搅伺啃偷挠τ?。

机器人伺服驱动技术正向着共用整流器,更多功能、更低损耗,更紧凑的外观发展;对功率半导体器件来说,需要更高可靠性的功率???,开发更多的新功能,提升性能形成差异化;需要更加简洁的驱动/?;せ芈泛透〉那捅;さ缏?,从而降低功率器件的开关损耗。在这一趋势下,三菱电机为伺服驱动器提供了各种解决方案,其中,包括IPM方案、DIPIPM/DIPIPM+方案、CIB方案。

马先奎表示,三菱电机IPM首先量产出来是1986年,到现在已经有30多年的历史,获得了客户的广泛认可。IPM集成了驱动和?;すδ?,使用会比较简单,?;ぜ笆?,而且准确。

目前,三菱电机已经推出第7代IPM???,不仅功率得到了大幅度提升,还做了下面三点优化:一、内部集成驱动IC,调整驱动电流以改变不同电流下的dv/dt,易于系统EMI设计;二、配合优化的驱动IC,辨识故障类型,方便系统设计和调试;三、采用SLC封装技术,并优化??榈姆庾安牧?,以提升??槭倜涂煽啃?。

对于第7代IPM的特点,首先是与以前G系列的产品兼容,这也方便客户替代;此外,内置损耗更低的第7代IGBT/FWDi芯片;采用SLC封装技术,可靠性更好;全新驱动电路进一步降低损耗及EMI噪声;G1系列的控制端子与G/L1系列兼容,可使用相同接口电路。

对于DIPIPM来说,它是在IPM的基础增加了DIP这个概念,就是双列直插。目前三菱电机DIPIPM已经广泛应用于家电、小型变频器。“现在越来越多的伺服驱动器也开始选用超小型的DIPIPM,这样系统的性价比能得到更高的提升。”马先奎指出。

三菱电机DIPIPM到目前为止已经超过了6亿片的发货量,目前有大型DIPIPM、小型DIPIPM和超小型DIPIPM,DIPIPM如何做到越来越小呢?首先通过采用最新的IGBT技术降低损耗,其次,绝缘层材料从树脂注塑改为环氧树脂垫片。对于第六代超小型产品,三菱电机采用了第7带IGBT的技术降低损耗,同一代封装下覆盖5A—35A的规格。

马先奎表示,除了DIP之外,三菱电机还有集成度更高的DIPIPM+产品,在DIPIPM基础之上增加了整流桥,二极管整流,使得产品的集成化程度更高,相应来说伺服驱动器更加紧凑,竞争力更强。

 

以SiC为代表的第三代半导体材料凭借其优异性能,突破电能转换消耗瓶颈并迅速崛起。据悉,三菱电机基于SiC功率器件的全新CNC伺服驱动器,主轴的力矩可以提升15%,转速可以提升100%,驱动体积可以下降20%,大大提升了产品的竞争力。

三菱电机超小型全SiC DIPIPM包含了15A和25A两个产品系列。除了DIPIPM之外,三菱电机还有全SiC-IPM产品,与Si IPM相比,全SiC-IPM大约可以降低70%的功率损耗。

马先奎总结到:采用第7代IGBT/FWD功率芯片和SLC封装技术的第7代IPM已经商业化,其损耗低、EMI噪声低、故障信号可辨识、热循环寿命长;第6代DIPIPMTM(超小型/小型/大型)内置自举电阻/二极管和LVIC模拟温度输出,具有极高的性价比和应用可靠性,是开发小功率机器人伺服驱动器的理想选择。而Full-SiCIPM&DIPIPMTM已导入企业预研项目,它们将进一步提升机器人伺服驱动器的功率密度。

 


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