三菱电机推出新一代XB系列4.5kV/1200A高压IGBT模块
三菱电机集团于2025年12月2日宣布，将在12月9日正式推出两款4.5kV/1200A的XB系列高压IGBT（HVIGBT）模块，分别为标准绝缘封装（6.0kVrms）和高绝缘封装（10.0kVrms）版本。这两款大容量功率模块专为轨道交通、工业设备等应用而设计，具备出色的抗湿性能，有助于提升在复杂工况下运行的变流器效率与可靠性。
公司计划在2026年1月21日至23日于东京举办的第40届日本国际电子科技展上，以及北美、欧洲、中国和印度等地区的国际展会中展示该系列产品。
当前，随着脱碳目标的推进，用于电能转换的功率半导体在多个工业领域得到广泛应用。特别是在轨道交通、直流输电系统及电源设备中，大功率模块承担着关键的电能转换任务。
在高湿度环境下，传统功率模块容易因绝缘性能下降而影响稳定运行。这是因为半导体芯片的终端区在潮湿条件下可能造成电压耐受能力降低。通常，增大终端区面积可以提高抗湿性，但这又会导致有源区面积缩减，从而影响功率输出与能效，形成设计上的矛盾。
为解决这一问题，新的XB系列模块采用了三菱电机自主研发的RFC（Relaxed Field of Cathode）二极管与载流子存储式沟槽栅双极型晶体管（CSTBT）结构。
通过在芯片终端区域引入新型电场弛豫结构与表面电荷控制技术，新模块将终端区面积减少了约30%，同时抗湿能力提升了20倍。此外，与现有产品相比，开关损耗降低了约5%，反向恢复安全工作区（RRSOA）扩展了2.5倍。
增强抗湿性能，保障变流器稳定性
- 采用电场弛豫结构与表面电荷控制技术，有效减小了终端区面积，显著提升了抗湿能力，确保变流器在高湿度环境下的稳定运行。
采用先进功率芯片，提升系统效率与可靠性
- 集成的RFC二极管与CSTBT IGBT结构有效降低了总开关损耗，提高变流器整体效率。
- 优化的RFC二极管扩展了反向恢复安全工作区，有效防止反向恢复电流与电压对器件造成损害，显著提升了系统的可靠性。
兼容现有封装，简化系统设计流程
- 新模块在封装尺寸上与现有产品保持一致，便于直接替换使用，有助于缩短新系统的设计与开发周期。
如需了解更多关于三菱电机功率器件的信息，欢迎访问官方网站：www.MitsubishiElectric.com/semiconductors/powerdevices/
技术说明
1. Proprietary IGBT structure utilizing the carrier storage effect. 采用载流子存储效应的专有IGBT结构。
2. Proprietary structure with optimally arranged p-type semiconductor regions that gradually widen the spacing. 采用具有优化布局的p型半导体区域且间距逐渐扩大的专有结构。
3. Proprietary structure where the semi-insulating film is in direct contact with the semiconductor region, ensuring stable charge dissipation. 采用半绝缘膜与半导体区域直接接触的专有结构，确保电荷稳定耗散。
4. Results of the condensation resistance verification test for XB Series and existing H-Series products with a voltage rating of 3.3kV (Termination design is identical at 3.3kV and 4.5kV). 3.3kV等级XB系列与现有H系列产品的凝结阻力验证测试结果（3.3kV与4.5kV终端设计一致）。
5. Comparison with legacy CM1200HC-90R in terms of Eon + Eoff + Erec at Tj=125°C, VCC=2800V, and IC=1200A. 在Tj=125°C、VCC=2800V、IC=1200A条件下，现有型号CM1200HC-90R与新产品在Eon + Eoff + Erec指标上的对比。
6. Comparison with legacy CM1200HC-90R in terms of Prr, which is the product of VCE and Irr in the RRSOA. 现有型号CM1200HC-90R与新产品在RRSOA区域内VCE与Irr乘积Prr指标上的对比。
7. Temporary reverse current that occurs when switching a diode from forward to reverse direction. 二极管从正向切换至反向时产生的暂态反向电流。
8. Reverse voltage applied to a diode. 施加于二极管的反向电压。
9. Comparison with legacy H-Series 4.5kV/900A products and R-Series 4.5kV/1200A products. 与现有H系列4.5kV/900A产品及R系列4.5kV/1200A产品的对比。