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三菱CM400DU-12H可靠的重型工業系統的可靠電源轉換
2025-05-09 171

三菱CM400DU-12H是一個強大而有效的IGBT模塊，設計用於各種高性能應用。憑藉其雙重IGBT配置和集成的自由輪二極管，該模塊可確保可靠的切換，同時最大程度地減少熱應力。它的應用跨越包括交流電機控制，伺服系統，UPS和焊接電源在內的行業，使其成為多功能解決方案。該模塊的高效設計和緊湊的外形效果使其成為需要耐用性和性能的大功率切換系統的理想選擇。

CM400DU-12H概述

三菱 CM400DU-12H 是一種高性能IGBT模塊，旨在苛刻的電源開關應用程序。它具有半橋拓撲中的雙IGBT配置，每個配置都具有集成的反向連接的超快速恢復自由輪二極管。該設計可確保有效的開關和減少熱應力，使其適用於各種工業應用，包括交流電機控制，運動/伺服控制，UPS系統，焊接電源和激光設備。該模塊支持600V的收集器發射器電壓和400A的連續收集器電流，峰值收集器電流為800a，可確保可靠，有效的功率管理。此外，它具有低收集器發射器飽和電壓，最大程度地減少傳導損耗，並具有離散的超快速恢復二極管，以增強開關性能。孤立的底板有助於有效的散熱器，簡化了系統組裝。

有關批量訂單或進一步查詢，請立即與您的應用程序聯繫以確保此可靠的電源模塊！

CM400DU-12H製造商

三菱CM400DU-12H由三菱電氣公司，一位主要的日本跨國公司，專門從事電氣和電子設備。它於1921年1月15日成立，是三菱造船公司的分拆，是三菱集團的核心成員。三菱電氣總部位於日本東京，全球運營，截至2024年3月31日，擁有149,000多名員工。

CM400DU-12H電路圖

CM400DU-12H Circuit Diagram

該圖代表簡單的門驅動電路用於控制CM400DU-12H模塊的切換。它涉及兩個部分，一個針對每個部分晶體管門（G1，G2）和他們各自的發射器連接（E1，E2）。標記的組件 C1和C2通常是電容器，它們有助於管理電壓尖峰或提供平滑效果。這二極管（標記為E1和E2）提供防止電感載荷的背面EMF的保護，以確保在切換過渡期間進行適當的操作。

該電路對於有效控制IGBT的門電壓至關重要，從而允許正確的切換行為。電容器管理延遲時間和切換特性，而二極管則確保在關閉事件中穩定。

CM400DU-12H替代產品

CM400DU-12H功能

• 低驅動力：最小化控制門所需的功率，提高系統效率。

• 低收集器 - 發射極飽和電壓（V_{塞（星期六）}）：減少操作過程中的傳導損失。

• 離散的超快速恢復自由輪二極管：確保在切換過程中快速恢復，改善整體性能。

• 孤立的底板：促進有效的散熱器並簡化系統組件。

• 高速開關：這包括超快速恢復二極管可以實現高頻操作，有益於需要快速切換的應用。

• 熱管理：這絕緣底板設計有助於有效散熱，以確保在不同的熱條件下可靠的操作。

• 寬的工作溫度範圍：該模塊在連接溫度範圍內有效運行為-40°C至150°C，可滿足各種環境條件。

CM400DU-12H應用程序

• 交流電機控制

用於可變頻率驅動器（VFD）來調節運動速度和扭矩，從而提高了HVAC系統，泵和壓縮機等應用的能源效率。

• 運動和伺服控制

使用機器人技術，CNC機械和自動化生產線，以確保對運動運動的精確控制，從而確保生產過程的準確性和可靠性。

• 不間斷的電源（UPS）

集成到UPS系統中，以在中斷期間保持功率連續性，保護數據中心，醫院和工業設施中的關鍵設備。

• 焊接電源

促進焊接機中穩定，高效的電力傳遞，從而有助於各種焊接應用中的焊縫質量和性能。

• 激光電源

通過提供必要的功率控制來支持激光系統的操作，這對於材料處理和醫療設備等應用至關重要。

CM400DU-12H包裝大綱

CM400DU-12H Package Outline

方面	英寸	毫米
一個	4.25	108.0
b	2.44	62.0
c	1.14 +0.04/-0.02	29.0 +1.0/-0.5
d	3.66±0.01	93.0±0.25
e	1.88±0.01	48.0±0.25
f	0.67	17.0
g	0.16	4.0
h	0.24	6.0
j	0.59	15.0
k	0.55	14.0
l	0.87	22.0
m	0.33	8.5
n	0.10	2.5
p	0.85	21.5
問	0.98	25.0
r	0.11	2.8
s	M6	M6
t	直徑0.26	6.5直徑
你	0.002	0.05

該圖說明了CM400DU-12H功率模塊的機械佈局，顯示了該圖的精確位置終端（G1，G2，E1，E2，C1，C2E1）以及模塊安裝的安裝孔。標記的尺寸（A，B，C，D等）代表物理測量模塊的軟件包，提供將組件擬合到系統中的關鍵信息。這些維度對於確保與安裝硬件的兼容以及在操作過程中管理模塊的熱性能至關重要。

該模塊具有緊湊的矩形包裝，隨附的螺母（S，3種類型）指出所需的硬件安全安裝。這種細節對於組裝和確保電氣連接的可靠性和工業應用中的機械穩定性很重要。

CM400DU-12H絕對最大評分

範圍名稱和符號	健康）狀況	價值和單元
連接溫度（t_j）	-	-40至150°C
存儲溫度（t_STG）	-	-40至125°C
收集器發射器電壓（g-e短）（v_CES）	-	600伏
柵極發射極電壓（C-E短）（V_Ges）	-	±20伏
收集器電流（i_c）	TC = 25°C	400安培
峰值收集器電流（i_厘米）	TJ≤150°C	800*安培
發射器電流（i_e）	TC = 25°C	400安培
峰發射器電流（I_Em）	TJ≤150°C	800*安培
最大收集器耗散（P_c）	TC = 25°C	1130瓦
安裝扭矩，M6主端子	-	40英寸
安裝扭矩，M6安裝	-	40英寸
重量	-	400克
隔離電壓（v_ISO）	（主末端至底板，AC 1分鐘。）	2500伏

CM400DU-12H電氣和熱特性

靜態電氣

範圍名稱和符號	健康）狀況	最小	typ	最大限度	單元
收集器切割電流（i_CES）	vce = vces，vge = 0v	-	-	1	馬
門洩漏電壓（I_Ges）	VGE = VCE，VCE = 0V	-	-	0.5	αa
柵極發射極閾值電壓（V_GE（Th））	IC = 40mA，VCE = 10V	4.5	6	7.5	伏特
收集器發射機飽和電壓（V_{塞（星期六）}）	IC = 400A，VGE = 15V，TJ = 25°C	-	2.4	3.0	伏特
收集器發射機飽和電壓（V_{塞（星期六）}）	IC = 400A，VGE = 15V，TJ = 125°C	-	2.6	-	伏特
總門充電（Q_g）	VCC = 300V，IC = 400A，VGE = 15V	-	800	-	NC
發射器收集器電壓（v_EC）	IE = 400A，VGE = 0V	-	-	2.6	伏特

動態電氣

範圍名稱和符號		健康）狀況	價值和單元
輸入電容（c_即）		VCE = 10V，VGE = 0V	35.2 nf
輸出電容（c_OES）			19.2 nf
反向傳遞電容（C_res）			5.2 nf
電阻加載轉變時代	電阻延遲延遲時間（t_{大學教師）}）	VCC = 300V，IC = 400A， VGE1 = VGE2 = 15V RG =1.6Ω 電阻載荷開關操作	250 ns
	負載上升時間（t_r）		600NS
	開關關閉延遲時間（t_脫））		350n
	負載切換時間（t_f）		300 ns
二極管反向恢復時間（t_RR）		ie = 400a，di_e/dt = -800A/αs	160 ns
二極管反向恢復電荷（Q_RR）		ie = 400a，di_e/dt = -800A/αs	0.96αc

熱和機械

範圍名稱和符號	健康）狀況	價值和單元
熱電阻，與情況的連接（r_Th（J-C）Q）	每個IGBT 1/2模塊	0.11°C/w
熱電阻，與情況的連接（r_Th（J-C）d）	每個FWDI 1/2模塊	0.18°C/w
接觸熱電阻（R_TH（J-C））	每個模塊，施加熱油脂	0.020°C/w

CM400DU-12H益處

• 高效率

該模塊具有低收集器 - 發射極飽和電壓（V_{塞（星期六）}），這可以最大程度地減少傳導損失，從而提高了整體系統效率。

• 可靠的性能

CM400DU-12H具有雙重IGBT配置和集成的反向連接的超快速恢復自由輪二極管，可確保有效的開關和減少熱應力，即使在苛刻的環境中也可以提供可靠的操作。

• 熱管理

其孤立的底板設計允許有效散熱，即使在較高的溫度下，也可以確保穩定的性能，這對於高功率應用至關重要。

• 耐用性

該模塊在寬的工作溫度範圍（-40°C至 +150°C）中進行了評級，從而確保了各種工業應用的持久可靠性。

• 多功能應用程序

CM400DU-12H適用於各種工業應用，例如電機控制，伺服系統，UPS，焊接電源等，使其成為不同部門的多功能解決方案。

• 緊湊的設計

其緊湊的外形尺寸減少了電力電子系統所需的整體空間，從而有助於更小，更有效的設計。

CM400DU-12H常見問題和解決方案

• 過熱：過量產生會導致模塊故障或降解；使用合適的散熱器或冷卻系統確保正確散熱，並驗證正確應用熱接口材料。

• 短路或過電流：短路或過電流會損壞IGBT模塊；實施短路保護機制，例如保險絲或斷路器，並確保不超過當前評分。

• 高開關損失：在頻繁或高壓開關事件中發生高開關損耗；通過調整頻率，使用Snubber電路並選擇具有低柵極驅動力的模塊來最大程度地減少開關損耗。

• 門驅動器不足：不穩定或不足的門驅動器信號會阻礙正確的切換；在建議的規格內穩定門驅動電壓，並使用專用的門驅動器電路。

• 二極管老化：降級的自由轉速二極管會增加反向恢復時間或導致故障；定期監視二極管健康並替換模塊（如果性能降低），或選擇具有較高評級二極管的模塊。

• 機械故障（安裝或佈線問題）：安裝不良或接線不當可能導致連接較大或機械應力；確保模塊用正確的扭矩牢固安裝，並檢查佈線是否緊密連接。

• 關閉時電壓：關閉期間的電壓尖峰會損壞IGBT；使用冷靜電路或夾緊二極管抑制電壓尖峰並防止過電壓。

CM400DU-12H維護提示

• 定期檢查過熱：通過監視散熱器和冷卻系統，確保模塊不會受到過高的溫度。清潔任何可能阻礙氣流並降低冷卻性能的灰塵或碎屑。

• 檢查門驅動電路：定期檢查柵極驅動電路，以確保適當的電壓和穩定性，以最佳切換性能。更換任何損壞的組件以保持效率。

• 驗證適當的安裝：確保將IGBT模塊牢固地安裝，並應用正確的扭矩以避免機械應力或鬆動的連接。這將防止任何潛在的電氣故障。

• 監視短路或過電流：定期對保護電路進行定期測試，以確保它們正常運行，包括保險絲或斷路器，以保護模塊免受過電流和短路條件的影響。

• 測試二極管降解：定期檢查集成的自由輪二極管的性能。如果反向恢復時間增加或效率下降，請考慮更換模塊。

• 檢查電壓尖峰：檢查Snubber電路或夾緊二極管是否適當的功能，以防止在關閉事件期間過度電壓。

• 清潔電連接：確保所有接線和電氣連接都緊密，安全並且沒有腐蝕，以保持穩定的電氣性能。

• 執行預防性維護：進行常規檢查是否有任何磨損，損壞或性能降解的跡象，並根據需要更換零件以保持最佳模塊功能。

比較：CM400DU-12H與CM400DU-12F

特徵	CM400DU-12H	CM400DU-12F
製造商	三菱電	三菱電
模塊類型	IGBT模塊	IGBT模塊
拓撲	雙IGBT半橋	雙IGBT半橋
收集器發射器電壓（v_CES）	600 v	600 v
連續收集器電流（i_c）	400 a	400 a
峰值收集器電流（i_厘米）	800 a	800 a
發射器電流（i_e）	400 a	400 a
峰發射器電流（I_Em）	800 a	800 a
收集器功率耗散（P_c）	1130 w	1130 w
柵極發射機電壓（v_Ges）	±20 v	±20 v
操作連接溫度（t_j）	-40°C至 +150°C	-40°C至 +150°C
存儲溫度（t_STG）	-40°C至 +125°C	-40°C至 +125°C
隔離電壓	2500 VRM	2500 VRM
底板隔離	是（孤立的底板）	是（孤立的底板）
反向恢復二極管	集成的自由輪二極管	集成的自由輪二極管
熱電阻（連接至外殼的連接）	0.05°C/w	0.05°C/w
申請	交流電機控制，運動/伺服控制， UPS，焊接，激光電源	交流電機控制，運動/伺服控制， UPS，焊接，激光電源
優勢	可靠的轉換，熱量減少壓力	優化效率和降低熱電阻
鑰匙區分	典型的標準版本表現	較低的熱性能增強性能更高效率的阻力

結論

CM400DU-12H IGBT模塊提供了效率，可靠性和多功能性的結合，使其成為各種工業應用中的關鍵組成部分。該模塊能夠在確保高效的電源管理的同時處理高壓和電流，因此非常適合苛刻的環境。其穩健的熱管理和緊湊的設計進一步增強了其在復雜系統中長期使用的適用性。無論是用於電動機控制，UPS系統還是焊接應用中，CM400DU-12H仍然是電力電子設備的可靠選擇。