パワーデバイスについてご質問

今回試験的に10Aほどの電源を設計しているのですが
実稼働では1セルで150Aなのです
普通こういう場合は(容量大)FET/IGBTなんでしょうか?
トランジスターなんでしょうか?
大容量インバータなどは
特殊トランジスターしか聞いたことがないのですが
現状トランジスターも使用されていると思うのですが
大容量の場合はどちらが適しているのでしょうか?
FETの場合はドライブ容量が
小さくて済むような気もするのですが。

Parents
  • IKUZOさん

    IGBTとPOWER MOSは周波数vs電圧・電力なのかなと思います。

     

    AC100VからDC200にするのにIPM使ったことありますけど、IPMの制御ミスしてH側とL側が同時ONして貫通電流が流れてIPMが派手に燃えました^^;

     

    PS

    山さんがいればいろいろお話を聞けそうですけど、、、^-^

Reply
  • IKUZOさん

    IGBTとPOWER MOSは周波数vs電圧・電力なのかなと思います。

     

    AC100VからDC200にするのにIPM使ったことありますけど、IPMの制御ミスしてH側とL側が同時ONして貫通電流が流れてIPMが派手に燃えました^^;

     

    PS

    山さんがいればいろいろお話を聞けそうですけど、、、^-^

Children
  • kuutaさん
    回答ありがとうございます
    「社内でAC/DC大容量電源開発の経験者は居られないのでしょうか?」
    全くおりません、だれに聞いてよいのやら、
    「AC/DC電源でDC100V/10A(1Kw)の仕様は電源開発経験者でも色々難しい案件だと思います。」
    ですよね~
    「けっこう色々苦労」されたのですね、お伺いすると
    なるほどIGBTってアドバンステックなデバイスなんですね使わない手はありませんね
    「温度をフィードバックしMCUで共振周波数PID制御」ははあ、興味がわきます
    「LLC電流共振制御ICのデータシートを見て制御動作勉強する」勉強いたします
    「AC/DC電源には安全規格(電気用品、UL,CSA等)認定が必要」なるほどそうなんですね
    おもしろそうだなと気軽に考えておりますが、これからですね。
  • Kirinさん
    回答ありがとうございます
    「周波数vs電圧・電力」そうですね、
    IGBTで周波数高いのあればトランスやコンデンサーも小さいので済むのでしょうか?
    「AC100VからDC200にするのにIPM使ったことありますけど、
    IPMの制御ミスしてH側とL側が同時ONして貫通電流が流れてIPMが派手に燃えました」
    Kirinさんもいろいろ経験されたんですね、
    そうであれば少々のことも恐ろしくはないでしょう?
    「山さん」ですよね、谷のようなところでなくこっち来てほしいですよね
    待っているのですがね、だめなんでしょうか?
  • Kirinさん
    わかりやすい絵を添付してくださり、ありがとうございます
    これで一目りょう然ですね、1K以上はIGBTなんですね
    たいへんなことになるかもしれませんが
    大型のIGBTを使用した設計をやってみたいですね
  • ルネサスがコンシューマービジネスに力を入れていたころはIHレンジや炊飯器などをターゲットにしたシステム図付きでマイコンの紹介がありました。自動車・産業・ブロードベースに注力でIH製品用マイコンはなくなってしまったようです。産業用の要求が多いので現状でコンシューマービジネスに力を入れている半導体メーカが思いつきません。おそらく中国あたりの聞いたこともないメーカと予想します。

    IGBT/パワーMOS-FET/SiCの担当者はそれぞれ自分のモノが万能で一番と言います。弊社上層部は、新聞の活字の大きさで判断することが多いようです。ハイブリッド車にSiCの大きな見出しを役員が見てしまうと、ハイブリッド車と無関係なのにSiCを使えと言い出します。
    IGBTはパワーMOS-FETのドリフト層下にP+層を追加した構造(たぶんエピ)なので、常識的にはパワーMOS-FETよりもかなり高価になります。工事現場で見かける5KVA程度のインバータ発発のDC/DCとインバータもパワーMOS-FETのようです。IGBT/パワーMOS-FET/SiCのなかでパワーMOS-FETはもっとも製品が豊富で安価なので図の5~10KW以下は超低速までパワーMOS-FETと私は思います。
    パワーの最も小さいエリアのBJTはハーフブリッジあるいはコントローラと一体などマルチチャンネルの可能性が出てきます。最新の閾値には大変興味があります。
  • kijoさん
    「IHレンジや炊飯器」用ということで小型のものはルネサスサイトでも今量産中ということで
    収束はしていませんよね、こういうものは需要がなくなるものではないので
    底堅いのかもしれませんよ、LCDとかKEY入力とか自由にできるRL78マイコンとか
    抱き合わせて紹介されていますね、ただ特殊の部類になるのか大きな容量のものは
    ルネサスサイトでも検索不可能のような気がします
    どれだけ儲かるかというのが社の方針でしょうから、なかなか想像できませんよね
    今回の設計でIGBTのRJH60T04DPQ-A1をサンプルあるいは見積お願いしているのですが
    基板が上がってくるのが月曜日なのでたぶん間に合わないので、つなぎの意味で
    それはそれでお願いしておいて、間に合わなければ、MOSFETの2SK1449でも
    やってみようかと、これは部品箱に放置されている廃品ですが
    パルスドライブトランスがMOS、IGBT用なので、バイポーラトランジスタ
    は接続できませんので、ルネサスと三菱半導体は合併していないのですか
    三菱半導体では大型のIGBTなども多数あるようですが?
  • Kirinさん
    「AC100VからDC200にするのにIPM使ったことありますけど、IPMの制御ミスしてH側とL側が同時ONして貫通電流が流れてIPMが派手に燃えました^^;」
    IPMとはどういうものなのですか?
    IPMの制御というのは簡単に燃えるのですか?保護回路は入っていないのですか?
    温度ヒューズぐらいはありそうなものですが。
  • IKUZOさん

    IPMはマイコンから直接駆動できるようにゲートドライバーやIGBTなどがセットになったものですね。

    保護機能もありますけど、回路の組み方や使い方によっては保護機能が有効にならないこともあるので、設計時に気を付けないとです。

     

  • Kirinさん
    いろいろ教えてくださりありがとうございます
    ROHMでこれがあったんですね、これまで目にしたものが三菱とかだったので
    同じようなものはあるのですね、これでサーボモータの駆動もできそうですね
    マイコンでドライブすると一抹の不安がありますよね、
    回路と違いプログラム動作というのが、
    でもPLDとかFPGAにしても同じようなものなので、
    開発時にはよほど注意しないとですね、kuutaさんも注意喚起されてました

    上と下、同時にONでショートというのはあまりにもかわいそうですよね
    それでも最大限(最大定格)に見合ったヒューズを入れても効果はないのでしょうか
    あるいは論理的におかしな信号でドライブした時にエラー信号とか出力するような
    回路が付属してないとフィルセーフが実現できないですね
    こういうパワー系の開発には前段階の準備として、
    未然に事故を防ぐための回路であるとか
    電源切断の方策をしておかないと、
    デバイスや製作中の装置を壊すことにもなりかねませんね(未経験者ですが)

    「回路の組み方や使い方によっては保護機能が有効にならないこともある」
    貴重な経験をされてますね。
  • Kirinさん
    IPMの意味はインテリジェント、パワー、モジュールだったのですね
    教えていただいて感謝します。