UPSやパワコン向けに最適化された650V耐圧のディスクリートIGBT「XSｼﾘｰｽﾞ」

富士電機のＩＧＢＴ「ＸＳシリーズ」

　富士電機は、高効率電力変換と小型化を実現する、無停電電源装置（ＵＰＳ）やパワーコンディショナ（ＰＣＳ）向けに最適化した６５０Ｖ耐圧のディスクリートＩＧＢＴ「ＸＳシリーズ」を開発、製品化した。

　同社がこれまでパワー半導体製品で進めてきた微細化技術やウエハー厚を薄くする技術を応用し、オン電圧（導通損失）低減とスイッチング損失低減の両方を同時に実現し、トレードオフ特性を改善。

　小型ＵＰＳや分散型ＰＣＳで用いられるスイッチング周波数（２０KHz）において、従来製品（同社Ｗシリーズ）に比べて、コレクタ−エミッタ間飽和電圧、スイッチング損失それぞれを２０％以上低減している。

　一般的に１０％以上の損失改善は機器性能へのインパクトが大きく、２０％以上の損失改善は大きな特徴になるといわれている。

　スマホをはじめとするモバイル機器の進化やインターネットの高速化に伴い、世界規模でデータ流通量が増えている。これらネットワークの基幹を担うデータセンターでは、安定した電力供給はもちろん省電力化、小型化も求められ、ＵＰＳの需要が高まっている。また、太陽光や風力による発電の普及に伴い、発電した電力を安定的に使用可能な電力に変換するＰＣＳの高効率化、小型化の市場要求も高まっている。

　こうした市場背景から、同社は高効率電力変換と小型化を実現するＵＰＳやＰＣＳ向けに最適化した、６５０Ｖ耐圧のディスクリートＩＧＢＴ、ＸＳシリーズを開発した。

　ＸＳシリーズの適用回路は３レベルインバータ回路（Ｉ−ｔｙｐｅおよびＴ−ｔｙｐｅ）、ブリッジインバータ回路、力率改善（ＰＦＣ）回路などを想定し、ＵＰＳ、ＰＣＳを中心に通信機器、サーバー、ＥＶ用充電器などにも適する。

　例えば、ＵＰＳやＰＣＳで用いられるＴ−ｔｙｐｅ３レベルインバータ回路に同社ＸＳシリーズを使用した場合、同社従来製品（同社Ｗシリーズ）に比べて約１５％、Ｉ−ｔｙｐｅ３レベルインバータ回路の場合は約１２％、それぞれ損失低減が見込まれる。

　同社は、市場ニーズの高い６５０Ｖ５０Ａ、７５Ａを１０月から量産開始しており、同３０Ａ、４０Ａ製品は１２月から量産の予定。１２００Ｖ耐圧の製品系列化を１９年４月に計画している。

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