株式会社村田制作所(以下简称“村田”)开发了适用于高压设备的高绝缘栅极驱动电源模块“MGJ1T系列”(以下简称“本产品”),并已开始量产。本产品同时具备高绝缘性(6kV DC)与低绝缘电容(1)(2.5pF)。在储能系统(ESS(2)/BESS(3))、新一代电力变换系统(SST(4))、EV充电基础设施、工业电机驱动等高压环境中,均可为栅极驱动电路稳定供电。
近年来,在能源领域和工业设备领域,电力设备的高压化与半导体的高速化进程持续推进。例如,EV充电领域800V系统、BESS领域1,500V级系统的导入正在不断扩大。展望未来,2,000V级系统的过渡也在预期之中。在此类应用中,逆变器电路采用SiC(5)等新一代功率半导体,通过高速开关动作实现优效电力变换。另一方面,在高压且高速开关环境下会产生噪声,因此控制半导体的栅极驱动电路需要不易受噪声影响的绝缘电源。然而,在传统绝缘型电源模块中,为确保较高的绝缘耐压而设计绝缘结构时,绝缘电容往往会随之增大,导致高频噪声较易传递,如何同时实现高绝缘性与低噪声传递特性一直是一项课题。尤其是在采用SiC功率半导体的高速开关电路中,会产生较大噪声,因此需要在预防栅极驱动电路误动作的同时,确保其在高耐压环境下长期稳定运行。
为此,村田通过自有的块状线圈变压器技术与模塑技术,开发了同时具备高绝缘性与低绝缘电容的MGJ1T系列。MGJ1T系列具备6kV DC的高绝缘性能,并将绝缘电容控制在2.5pF的较低水平,从而降低经由绝缘部分传递的高频噪声。此外,通过将表征对急剧电压变化耐受能力的CMTI(6)设定为200kV/µs以上,即使在采用SiC功率半导体的高速开关电路中,也可实现栅极驱动电路的稳定动作。由此,有助于增进能源基础设施及工业设备中逆变器的可靠性。
村田制作所是一家全球性的综合电子元器件制造商,主要从事以陶瓷为基础的电子元器件的开发、生产和销售业务。致力于通过自身开发积累的材料开发、工艺开发、商品设计、生产技术以及对它们提供支持的软件和分析评估等技术基础,创造独特产品,为电子社会的发展做出贡献。