三菱CM450DX-24S1替代英飞凌FF450R12ME4
三菱CM450DX-24S1可替代英飞凌FF450R12ME4
CM450DX-24S1为三菱6.1代NX系列450A/1200V IGBT模块，主要应用在100KW光伏逆变器，电机驱动，电源等领域，CM450DX-24S1性能特点如下：
（1）采用第6代IGBT硅片技术（CSTBT），实现更低损耗；
（2）硅片结温可高达175℃；
（3）硅片运行温度最高可达150℃；
（4）封装与三菱第6代CM450DX-24S及英飞凌FF450R12ME4兼容，且有性价比优势；
（5）内部集成NTC测温电阻；
（6）VisoI = 4000Vrms，其他对应的型号绝缘耐压为2500Vrms；
（7）低损耗，低EMI噪声，高可靠性，高运行结温；
（8）该系列不同容量模块(CM225DX-24S1，CM300DX-24S1，CM600DX-24S1)封装相同。
三菱CM450DX-24S1-1
CM450DX-24S1，CM450DX-24S及FF450R12ME4封装形式如下图：
CM450DX-24S1，CM450DX-24S以及FF450R12ME4 450/1200V产品性能对比如下，分别对静态特性及开关特性进行详细说明，由下面的分析可以得出CM450DX-24S1的整体性能与FF450R12ME4趋势接近，参数指标更有优势。
1.静态特性对比
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CM450DX-24S1 |
CM450DX-24S |
FF450R12ME4 |
备注 |
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Ic |
450A (Tc=107°C) |
450A (Tc=119°C) |
450A (Tc=100°C) |
集电极直流电流能力 CM450DX-24S最强 |
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Ptot |
2775W |
3405W |
2250W |
最大允许功耗： Ptot(Tc)=(Tvj-Tc)/Rthjc |
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VISOL |
4000V |
2500V |
2500V |
CM450DX-24S1绝缘耐压最高 |
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VCEsat |
1.7V |
1.7V |
1.75V |
FF450R12ME4饱和压降 在相同条件下最高，通态损耗大 |
450A/1200V产品静态特性对比见下图：
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，竞争对手A： FF450R12ME4
测试条件: Vge=+15V, Tj=125℃
三菱CM450DX-24S1-2
由上图可看出在某一集电极工作电流下，6.1代的CM450DX-24S1的饱和压降与CM450DX-24S一致，比FF450R12ME4略低，从而通态损耗更低。CM450DX-24S1的二极管采用更快恢复特性二极管，反向恢复损耗低，通态压降稍高。
2.开关特性对比
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CM450DX-24S1 |
CM450DX-24S |
FF450R12ME4 |
备注 |
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Cres/
Cies |
0.75nF(MAX)/ 45nF(MAX) |
0.75nF(MAX)/ 45nF(MAX) |
1.55nF(TYP)/ 28nF(TYP) |
FF450R12ME4的密勒电容及
与输入电容的比值最大，容易形成集电极dv/dt反馈造成寄生导通，Cres/ Cies应该越小越好 |
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QG |
953nC |
1050nC |
3.3uC |
FF450R12ME4需要的门极驱动 电荷最多，驱动电流及功耗最高 |
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Eon |
35.8mJ |
54.9mJ |
28.5mJ |
CM450DX-24S开通损耗最高 |
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Eoff |
52.4mJ |
48.0mJ |
61.5mJ |
FF450R12ME4关断损耗最高 |
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Err |
27.9mJ |
32.4mJ |
55mJ |
FF450R12ME4二极管反向恢复损耗最高 |
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Rth(j-c) IGBT |
54K/KW |
44K/KW |
66K/KW |
FF450R12ME4 IGBT结到壳热阻最大，结壳温差大，不利于散热 |
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Rth(j-c) Diode |
86K/KW |
78K/KW |
100K/KW |
FF450R12ME4 二极管结到壳热阻最大，结壳温差大，不利于散热 |
450A/1200V产品开关特性对比如下图：
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，竞争对手A： FF450R12ME4
三菱CM450DX-24S1-3
由上图曲线可看出CM450DX-24S1的通态损耗、反向恢复损耗最低，关断损耗介于两者之间。
450A/1200V产品开关波形对比(CM450DX-24S vs CM450DX-24S1)
测试条件: Vcc = 600V, Ic = 450A, VGE = +15/-15V, RG = 0ohm, Tj = 150℃
三菱CM450DX-24S1-4
450A/1200V产品二极管反向恢复波形对比见下图 (6th vs 6.1th)：
测试条件: Vcc = 600V, Ic = 450A, VGE = +15/-15V, RG = 0ohm, Tj = 150℃
450A/1200V IGBT模块功率损耗及结温对比见下图：
三菱CM450DX-24S1-5
6.1th：CM450DX-24S1，6th： CM450DX-24S，竞争对手A： FF450R12ME4
Vcc=600V, Io=225Ap, fc=5kHz, P.F=0.8, M=1.0, fo=60Hz, Tjmax=125℃, Ts=90℃
三菱CM450DX-24S1-6
由上图可以得出三菱6.1代CM450DX-24S1的整体损耗最低。
综上，CM450DX-24S1相对于其他两种，综合性能最优，在现有的系统中无需对结构进行调整即可与其他型号进行替换使用。
