Fuji Electric Co., Ltd. annuncia il lancio dei nuovi moduli IGBT HPnC serie X di settima generazione, impiegati per massimizzare il risparmio energetico dei trasporti ferroviari.

Negli ultimi anni i sistemi ferroviari si sono posti come mezzo di trasporto efficiente dal punto di vista energetico ed ecologico.

Poiché il funzionamento del vagone ferroviario richiede grandi quantità di energia elettrica, si è ritenuto necessario ridurre le dimensioni e il peso dell’attrezzatura dei vagoni e aumentarne l’efficienza.

fuji ferroviarii Fuji Electric introduce i moduli IGBT HPnC serie X di settima generazione per il mercato ferroviario

Fuji Electric ha pertanto sviluppato e avviato la produzione di moduli IGBT HPnC ad alte capacità per ridurre la perdita di potenza e risparmiare energia. 

I semiconduttori di potenza sono componenti elettronici che convertono l’alimentazione CA e CC attraverso la commutazione ad alta velocità (accensione e spegnimento). 

Sono installati nell’inverter principale del sistema di propulsione che fa funzionare i vagoni ferroviari e nei sistemi di alimentazione ausiliaria che forniscono energia per il sistema di condizionamento dell’aria e l’illuminazione interna.


L’HPnC è un IGBT di settima generazione che vanta alcune delle migliori prestazioni a basse perdite del settore. 

Ottimizzando la struttura del package, Fuji Electric ha ridotto l’induttanza interna, che interferisce con la commutazione ad alta velocità, del 76% rispetto ai prodotti convenzionali, con conseguenti basse perdite. Un inverter dotato del nuovo HPnC riduce le perdite di potenza durante il funzionamento di circa l’8,6% rispetto al prodotto convenzionale (High Power Module di Fuji Electric). 

Inoltre, combinato con la migliore dissipazione del calore, riduce la generazione di calore, con una riduzione delle dimensioni del 19% e una riduzione del peso del 13% rispetto al prodotto convenzionale.

Fuji Electric prevede che il mercato delle ferrovie elettriche crescerà a un tasso medio annuo del 6% in futuro, raggiungendo circa i 50 e 60 miliardi di yen nel 2023. Per questo il progetto è di espandere i moduli IGBT HPnC su scala globale.  

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Migliore affidabilità con i materiali del substrato revisionati: una delle principali cause di guasto del modulo IGBT è il deterioramento delle interfacce tra i diversi componenti a causa dello stress causato dai cambiamenti di temperatura durante il funzionamento. 

Fuji Electric ha sostituito il materiale della piastra di base dal composito convenzionale di alluminio e carburo di silicio (AlSiC) a un composito di magnesio e carburo di silicio (MgSiC), migliorando così la dissipazione del calore e riducendo lo stress causato dai cambiamenti termici. 

Inoltre, i terminali del nuovo modulo sono fissati al substrato isolante mediante incollaggio a ultrasuoni, invece del giunto di saldatura nel modulo convenzionale, riducendo così il tasso di guasto.

Facilità di collegamento
Il prodotto convenzionale richiede tre barre collettrici separate (conduttori per il collegamento elettrico; barre bus CC +, CC- e CA) che si sovrappongono durante la costruzione di un circuito, rendendo complicata la configurazione del cablaggio quando si utilizza la connessione parallela di semiconduttori di potenza.

L’ottimizzazione della disposizione dei terminali di questo prodotto ha permesso di disporre tre tipi di sbarre collettrici nella stessa direzione, facilitando facilmente il collegamento in parallelo (multiplo) di semiconduttori di potenza e contribuendo a migliorare l’assemblaggio di vari inverter.

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