三菱电机推出两款新型XB系列4.5kV/1200A HVIGBT模块
4.5kV/1200A XB系列HVIGBT模块
（左侧为标准绝缘封装，右侧为高绝缘封装）
三菱电机集团于2025年12月2日宣布，计划于12月9日正式推出两款4.5kV/1200A的XB系列高电压IGBT模块。该系列产品包含6.0kVrms标准绝缘封装与10.0kVrms高绝缘封装两种版本，专为轨道牵引系统等大功率工业应用开发。这些模块具备优异的抗湿性能，有助于提升运行环境复杂、要求高可靠性的工业变流设备的效率与稳定性。公司计划在2026年1月21日至23日于东京举行的第40届日本国际电子科技展（JEITA）上展出新产品，并参与北美、欧洲、中国及印度等多个区域的行业展会。
功率半导体在推动脱碳进程中的作用日益显著，其广泛应用于轨道交通牵引、直流输电、电源系统等大功率电能转换场景。在严苛的户外环境中，温度与湿度的剧烈变化对功率模块的稳定性构成挑战，因此抗湿性成为关键性能指标。功率芯片通常由负责电能转换的有源区和维持电压稳定的终端区构成，而传统设计中，增加终端区尺寸以提升抗湿性，往往会对有源区的性能产生负面影响，导致高功率、低损耗与高可靠性的难以兼顾。
此次推出的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晶体管（CSTBT）技术。通过在终端区域引入新的电场弛豫结构及表面电荷控制技术，模块的终端面积相较现有产品减少了约30%，同时抗湿性能提升了20倍。此外，总的开关损耗比上一代产品降低了约5%，二极管的反向恢复安全工作区（RRSOA）扩大了2.5倍，显著提升了模块在实际应用中的可靠性。
增强抗湿性能，提升变流器稳定性
- 通过终端区域的电场优化设计和电荷控制技术，有效缩小了终端区域面积，显著增强了模块在高湿度环境下的运行稳定性。
搭载高性能功率芯片，构建更高效可靠的变流系统
- 采用的RFC二极管和CSTBT结构有效降低了总体开关损耗，有助于提高变流器的转换效率。
- 优化后的RFC二极管结构扩大了反向恢复安全工作区，避免了开关过程中因反向恢复电流与电压对二极管造成的损坏，从而提升系统可靠性。
兼容现有封装标准，简化系统集成
- 新模块在尺寸方面与现有产品保持一致，用户无需更改设计即可实现直接替换，有助于缩短新系统开发周期。
XB系列模块产品线
更多资讯
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1. 采用载流子存储效应的专有IGBT结构。
2. 具有优化布局的p型半导体区域，间距逐步扩大的专有设计，以实现更均匀的电场分布。
3. 半绝缘膜直接接触半导体区域的结构设计，以确保电荷的稳定耗散。
4. 3.3kV等级XB系列与现有H系列产品的凝结阻力测试结果（3.3kV与4.5kV终端结构相同）。
5. 在Tj=125°C、VCC=2800V、IC=1200A条件下，与CM1200HC-90R型号在Eon + Eoff + Erec上的性能对比。
6. 与CM1200HC-90R型号在RRSOA区域内VCE与Irr乘积Prr的对比。
7. 二极管从正向切换至反向方向时产生的瞬态反向电流。
8. 施加于二极管的反向电压。
9. 与现有H系列4.5kV/900A及R系列4.5kV/1200A产品的对比分析。