Без силовой электроники, способной работать с высокими токами и напряжениями, сегодня нельзя представить себе никакое промышленное предприятие, где предполагается производство продукции или обработка материалов с применением конвейеров, мощных станков, робототехнических комплексов. Без силовой электроники не будет работать и транспорт на электрической тяге (троллейбусы, трамваи, электробусы), невозможна реализация крупных проектов альтернативной энергетики, предусматривающих получение электрической энергии из возобновляемых источников.
В понятие «силовая электроника» входят различные электронные компоненты, способные пропускать и/или преобразовывать высокие токи и/или напряжения. К ним можно отнести, например, силовые диоды, сверхбыстродействующие диоды (FRED), тиристоры, полевые МОП-транзисторы (MOSFET), транзисторы с изолированным затвором (IGBT), а также модули на их основе. В мире насчитывается несколько крупных производителей силовой электроники, которые выпускают вышеперечисленные компоненты. Среди них можно отметить Infineon, IXYS, Microchip, OnSemi, Vishay, Semikron и Mitsubishi, но приобретать их продукцию на отечественном рынке стало достаточно проблематично. Тем не менее, этой продукции можно найти качественную замену, которую предоставляет китайская компания MacMic Science & Technology.
MacMic Science & Technology (далее MacMic) была основана в 2006 году с целью производства силовой электроники для потребностей китайского рынка. В начале пути ее штат состоял из 10 человек, а первой продукцией были кристаллы для FRED-диодов. В 2008 году у компании появился отдел международных продаж, а в 2012 году она начала изготавливать IGBT-транзисторы и IGBT-модули на основе своих кристаллов.
На сегодняшний день в ассортимент готовой продукции MacMic входят IGBT-транзисторы, MOSFET-транзисторы, FRED-диоды, IGBT-модули, FRED-модули, тиристорные модули, а также диодные модули. Компания выпускает высококачественные компоненты благодаря использованию лучших материалов и непрерывному контролю на всех этапах производственного процесса. Для проверки характеристик и надежности выпускаемых изделий в компании имеются два отдела, Characterization Lab и Reliability Lab, которые занимаются высокотехнологичным тестированием продукции. При этом весь производственный процесс контролируется согласно системам обеспечения качества ISO9001 и IATF16949.
Штаб-квартира компании MacMic находится в китайском городе Чанчжоу (провинция Цзянсу). Также есть дополнительный офис в Шэньчжэне, а в рамках стратегического инвестиционного соглашения тайваньская компания Efficient International Technology — профессиональный поставщик силовых полупроводников с командой опытных консультантов — работает как международный офис развития бизнеса MacMic в Тайбэе.
FRED-диоды
Компания MacMic является одним из первых производителей в Китае, которые стали выпускать FRED-диоды. В ассортимент входят устройства с номинальным обратным напряжением от 200В до 1200В и номинальным током от 8А до 100А. FRED-диоды производства MacMic характеризуются минимальными потерями при переключении и потерями проводимости. Функция переключения с плавным восстановлением у этих устройств помогает значительно уменьшить электромагнитные помехи в высокочастотных схемах. Эти диоды могут успешно использоваться в цепях коррекции коэффициента мощности, снабберных цепях и выпрямителях.
FRED-диоды компании MacMic выпускаются в стандартных корпусах TO-220, TO-218, TO-247, TO-3P. Они могут заменить многие позиции западных брендов. В качестве примера на рисунке 1 показан диод MM30FU060B в корпусе TO-247-2, а в таблице 1 приведен ряд FRED-диодов производства MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Рисунок 1. FRED-диод MM30FU060B в корпусе TO-247-2.
Наименование | Обратное напряжения, В | Прямой ток, А | Время обр. восстановления, нс | Корпус | Аналог |
MM100F20B | 200 | 100 | 35 | TO-247-2 | DPF80C200HB |
MM60F020PC | 200 | 2×30 | 22 | TO-3P | DPG60C200QB |
MM60FU030PC | 300 | 2×30 | 22 | TO-3P | DPG60C300QB |
MM60F040B | 400 | 60 | 35 | TO-247-2 | DPG60I400HA |
MM75FU60B | 600 | 75 | 25 | TO-247-2 | DSEP75-06AR |
MM60FU60BC | 600 | 2×30 | 20 | TO-247-3 | DSEC60-06B |
MM60FC100B | 1000 | 60 | 25 | TO-247-2 | DSEI60-10A |
MM30FU120K | 1200 | 30 | 26 | TO-220 | DSEP29-12A |
Таблица 1. FRED-диоды MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
IGBT-транзисторы
Компания MacMic выпускает дискретные IGBT-транзисторы на основе собственных кристаллов. Эта линейка продуктов разделена на три серии по скорости переключения. Серии «G3T» и «G3R» предназначены для стандартных приложений силовой электроники, таких как электропривод, преобразователи напряжения и цепи с частотой коммутации <15кГц. Серия «G3U», напротив, имеет функцию высокоскоростного переключения, благодаря которой эти транзисторы оптимально подходят для сварочных аппаратов, устройств индукционного нагрева и приложений с частотой переключения >15 кГц.
Дискретные IGBT-транзисторы компании MacMic выпускаются в корпусах TO-247 и доступны со значениями напряжения коллектор-эмиттер 650В, 1200В, 1350В и со значениями тока коллектора от 10А до 120А. На рисунке 2 в качестве примера представлено изображение IGBT-транзистора MM75G5U65BX в корпусе TO-247-3, а в таблице 2 приведены некоторые IGBT-транзисторы производства MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Рисунок 2. IGBT-транзистор MM75G5U65BX в корпусе TO-247-3.
Наименование | Напряжение коллектор-эмиттер, В | Ток коллектора, А | Рассеиваемая мощность, Вт | Корпус | Аналоги |
MM75G5U65BX | 650 | 75 | 385 | TO-247-3 | IXDH35N60BD1, IKW75N60T |
MM40G3U65BN | 650 | 40 | 230 | TO-247-3 | IXDH35N60B, IKW30N65ES5 |
MM120G3T65BM | 650 | 120 | 750 | TO-247Plus | IXGX120N60A3, IKZ50N65ES5 |
MM25G3T120B | 1200 | 25 | 326 | TO-247-3 | IHW25N120E1 |
MM40G3U120B | 1200 | 40 | 395 | TO-247-3 | IXGH40N120A3, IGW40T120 |
MM20G3R135B | 1350 | 20 | 333 | TO-247-3 | IXGH20N120A3, IHW20N135R5 |
Таблица 2. IGBT-транзисторы MacMic и аналоги
MOSFET
Помимо этого, в виде дискретных устройств MacMic выпускает N-канальные полевые МОП-транзисторы (MOSFET). В ассортимент входят 8 транзисторов с напряжением сток-исток 100В и 150В током стока от 99А до 151А, а также один транзистор с напряжением сток-исток 1500В и током стока 2,5А. Выпускаются они в корпусах TO-220, TO-263 и TO-3PF. На рисунке 3 в качестве примера представлено изображение MOSFET-транзистора MM3N150PF в корпусе TO-3PF, а в таблице 3 приведено несколько MOSFET компании MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Рисунок 3. MOSFET MM3N150PF в корпусе TO-3PF.
Наименование | Напр-е сток-исток, В | Ток стока, А | Рассеиваемая мощность, Вт | Корпус | Аналоги |
MM4410S | 100 | 99 | 197 | TO-263 | IXTA75N10P, IRFS4410ZTRLPBF |
MM4110S | 100 | 151 | 312 | TO-263 | IPB033N10N5LFATMA1 |
MM4115K | 150 | 115 | 375 | TO-220 | IRFB4115PBF |
MM3N150PF | 1500 | 2,5 | 63 | TO-3PF | IXTQ3N150M |
Таблица 3. MOSFET-транзисторы MacMic и аналоги
FRED-модули
Помимо дискретных компонентов MacMic выпускает модули различных силовых устройств, например модули на основе FRED-диодов. Исходя из требований рынка, компания изготавливает как недорогие FRED-модули в неизолированном корпусе, так и FRED-модули в полностью изолированном корпусе. FRED-модули производства MacMic характеризуются быстрым и в то же время плавным восстановлением, благодаря чему они оптимально подойдут для силовых устройств с высокой скоростью переключения, например, для блоков коррекции коэффициента мощности. Также их низкое значение прямого напряжения предполагает низкие потери проводимости, что делает данные продукты оптимальными для применения в выходных цепях выпрямления.
Линейка FRED-модулей MacMic предлагает различные конфигурации внутренних схем, в том числе одиночный диод, полумост, схема с общим катодом и схема с общим анодом. Модули выпускаются со значениями обратного напряжения от 100В до 1700В и значениями прямого тока от 100А до 600А. На рисунке 4 представлено изображение FRED-модуля MMF400N010DK6B в корпусе FN, а в таблице 4 приведено несколько FRED-модулей компании MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Рисунок 4. FRED-модуль MMF400N010DK6B в корпусе FN.
Наименование | Обратное напряжение, В | Прямой ток, А | Время обр. восстановления, нс | Корпус | Аналог |
MMF200ZB040DK1 | 400 | 2×100 | 70 | DK1 | MF200K04F3-BP |
MMF150S060B | 600 | 2×150 | 130 | B | MF120DU06FJ |
MMF2X100J060D | 600 | 2×100 | 95 | FJ | MEE75-12 DA |
MMF300S120DK | 1200 | 2×300 | 135 | DK | MEK250-12DA |
Таблица 4. FRED-модули MacMic и аналоги.
Тиристорные модули
Также среди продуктов MacMic имеются силовые тиристорные модули. Они характеризуются чрезвычайно низким током утечки, длительным сроком службы и стабильной работой благодаря строгому контролю качества производства. Тиристорные модули MacMic могут успешно применяться в системах преобразования переменного тока в постоянный и устройствах плавного пуска.
.
Эти модули выполняются по схемам с двумя тиристорами, с диодом и тиристором, а также по мостовой тиристорной схеме. Они выпускаются со значениями обратного напряжения 300В и 600В и со значениями тока тиристора от 35А до 200А. В качестве примера на рисунке 5 показан модуль MMK90A160UK в корпусе KA, а в таблице 5 приведен ряд тиристорных модулей производства MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов
Рисунок 5. Тиристорный модуль MMK90A160UK в корпусе KA
Наименование | Обратное напряжение, В | Ток тиристора, А | Корпус | Аналоги |
MMK60A160B | 1600 | 60 | B | SCA55AA160 |
MMK110A160B | 1600 | 110 | B | MCC95-16IO1B |
MMK110A160UA | 1600 | 110 | UA | MCD95-16IO8B |
MMK160S160B | 1600 | 160 | B | MT160C16T2 |
MMK200S160UA | 1600 | 200 | UA | PK200FG160 |
Таблица 5. Тиристорные модули MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
IGBT-модули
Среди всей модульной продукции наиболее широкий ассортимент компания MacMic имеет в области IGBT-модулей. Эти модули основаны на собственных кристаллах компании, и для их производства используется новейшая технология Trench Field-Stop, которая обеспечивает минимальные потери при переключении. В ассортименте имеются как недорогие низкочастотные IGBT-модули, оптимально подходящие для применения в стандартных электроприводах и преобразователях энергии, так и высокочастотные модули, которые отлично подойдут для применения в установках индукционного нагрева и других высокочастотных устройствах.
MacMic предлагает большой выбор IGBT-модулей в различных корпусах и в различных конфигурациях с напряжением коллектор-эмиттер от 600В до 1700В и с током коллектора от 10А до 800А. На рисунке 6 в качестве примера представлено изображение IGBT-модуля MMG200D170B6TC в корпусе GD, а в таблице 6 приведен ряд IGBT-модулей компании MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Наименование | Напр-е коллектор-эмиттер, В | Ток коллектора, А | Рассеиваемая мощность, Вт | Корпус | Аналоги |
MMG150S120B6TN | 1200 | 100 | 515 | GS | SKM100GB125DN |
MMG300D120UA6TC | 1200 | 300 | 1428 | GD | SKM300GB12F4 |
MMG400D120B6TN | 1200 | 400 | 1925 | GD | SKM400GB125D |
MMG450WB120B6TC | 1200 | 450 | 2305 | GWB | TG450HF12M1 |
MMG300D170B6TC | 1700 | 300 | 1760 | GD | SKM300GB17E4 |
MMG400D170B6EN | 1700 | 400 | 2270 | GD | GD400HFX170C2S |
MMG600WB170B6EN | 1700 | 600 | 3570 | GWB | SEMiX603GB17E4p |
Таблица 6. IGBT-модули MacMic с указанием основных характеристик и ближайших аналогов.
Таким образом, несмотря на сложности в поставках компонентов силовой электроники крупных западных и японских брендов, отечественные предприятия могут закрыть все свои основные потребности в дискретных силовых диодах, полевых транзисторах, IGBT-транзисторах, а также модулях на их основе благодаря продуктам MacMic, которые можно приобрести в компании МАТРИКС ЭЛЕКТРОНИКА. Эти продукты выполнены в соответствии с высокими стандартами качества и не уступают по своим характеристикам продукции именитых брендов.