Компания Mitsubishi Electric объявила о разработке революционного гибридного силового модуля (IPM), способного сократить энергопотребление инверторных кондиционеров на впечатляющие 41%. Этот прорыв стал возможен благодаря уникальной технологии параллельного подключения кремниевых (Si) и карбидокремниевых (SiC) транзисторов в едином компактном корпусе.

Новый IPM-модуль представляет собой сложную гибридную систему, объединяющую силовые транзисторы выходного каскада с интеллектуальной микросхемой управления. Последняя обеспечивает точное согласование электрических уровней, надежную защиту от перегрузок по току и температуре, а также стабильное напряжение питания.

Кремниевые (Si) транзисторы обеспечивают:

• Термостабильность – их параметры меньше зависят от температуры, чем у германиевых аналогов.
• Высокую механическую прочность – кремниевые пластины могут достигать диаметра 450 мм, что важно для массового производства.
• Меньшие токи утечки благодаря большей ширине запрещённой зоны, что расширяет температурный диапазон работы (до +150 °C для специализированных решений).

Карбидокремниевые (SiC) транзисторы добавляют ключевые преимущества:

• Работу при экстремальных температурах – до 600 °C, что недостижимо для обычного кремния.
• Высокую скорость переключения – критично для инверторных схем, где важна частота.
• Низкое сопротивление в открытом состоянии, что снижает потери мощности.
• Устойчивость к высокому напряжению – SiC выдерживает более мощные электрические поля, чем кремний.

Такая архитектура позволяет автоматически переключаться между Si- и SiC-элементами в зависимости от нагрузки, максимально используя сильные стороны каждого материала.

Разработка продолжает успешную линейку SiC-модулей Mitsubishi Electric, начало которой было положено еще в 2016 году с запуском серийного производства модулей Super-mini Full SiC DIPIPM™. Карбид кремния, обладающий превосходной теплопроводностью и электрической прочностью, стал ключом к новому уровню энергоэффективности климатического оборудования.

С 2021 года Mitsubishi Electric в сотрудничестве с японской Организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO) активно работает над снижением энергопотребления кондиционеров. Особую актуальность этим исследованиям придал тот факт, что традиционные Si-чипы практически достигли предела своих возможностей.

Новое гибридное решение не только преодолевает этот барьер, но и сохраняет полную совместимость с существующими платами благодаря идентичным внешним габаритам с обычными IPM-модулями.

По данным компании, применение новой разработки в инверторных схемах кондиционеров обеспечивает снижение энергопотребления на 41%, что повышает надёжность и срок службы оборудования.

Первые образцы инновационного модуля поступят в продажу уже 22 апреля 2025 года, открывая новую главу в истории энергоэффективных климатических систем.