MITSUBISHI三菱电机 电源模块 高压 SiC
产品全称：高压全碳化硅功率模块（HV Full-SiC MOS 模块）
品牌：三菱电机半导体
系列名称：Unifull™ 高压平台，型号前缀统一为 FMF

一、产品基础信息

1. 标准版：独立 SiC MOSFET + 外置 SiC 肖特基二极管

2. 新一代 BE 嵌入式：SBD 内嵌 MOS 芯片，把肖特基二极管集成在 MOS 元胞内部，芯片面积缩减 54%，消除双极性退化，开关损耗再降 54%

   封装平台

• LV100 封装（3300V 机型，绝缘电压 6kV）

• HV100 封装（6500V 超高压机型）

  保护配置：高压款同样搭载RTC 内置短路限制电路（带 Z 后缀），解决高压 SiC 短路耐量不足问题。

二、核心技术亮点

1. 超低开关损耗

   对比同电压硅 IGBT 模块，总功率损耗降低 91%；相比初代高压 SiC，内嵌 SBD 版本损耗再下降一半，逆变器效率突破 99%。

2. BMA 双极性元胞技术

   大幅提升浪涌电流耐受能力，抑制雪崩击穿，适配轨道交通、高压电网频繁冲击工况。

3. 低寄生电感对称封装

   LV100 内部布线优化，杂散电感＜15nH，高压高速开关下电压尖峰可控，无需大量吸收回路。

4. 内置 RTC 硬件短路保护（Z 后缀机型）

   纳秒级片内限流，短路耐受时间稳定≥1.7μs，大幅降低高压炸管风险，降低驱动开发门槛。

5. 宽温稳定运行

   最高结温 Tj=175℃，高温工况下导通电阻无明显恶化，适合密闭水冷高压变流器。

6. 拓扑标准化

   全部为 2in1 半桥结构，兼容传统高压 IGBT 模块安装尺寸，可直接替换 IGBT 模块升级 SiC 方案。

三、完整型号矩阵

1）1700V 中高压工业机型（SVG、高压变频器）

2）3300V 轨道交通 + 高压储能主力（LV100 封装）

初代外置二极管款

• FMF185DC-66A  3300V / 185A

• FMF375DC-66A  3300V / 375A

• FMF750DC-66A  3300V / 750A

新一代 SBD 嵌入式 BE 系列（损耗更低，量产新款）

• FMF200DC-66BE  3300V / 200A

• FMF400DC-66BEW 3300V / 400A

• FMF800DC-66BEW 3300V / 800A（旗舰大电流型号）

3）6500V 特高压输配电机型（HV100 封装）

4）高压混合 SiC（经济型方案）

四、关键电气参数（FMF800DC-66BEW，3300V 旗舰款）

• 额定耐压：Vds=3300V

• 连续漏极电流：Id=800A

• 最高工作结温：175℃

• 短路耐量：≥1.7μs（RTC 硬件限流）

• 驱动电压：+17V /-7V

• 绝缘等级：6000Vrms 绝缘耐压，局部放电≤10pC

• 封装尺寸：100mm×144mm LV100 标准封装

五、三大方案横向对比（3.3kV 等级）

六、配套方案

1. 专用高压 SiC 栅极驱动器

   匹配 RTC 故障信号引脚，支持高压隔离驱动，抑制高压开关尖峰。

2. 散热方案

   标准风冷基板；大功率机型标配针翅水冷 Pin-Fin 基板。

3. 外围器件

   高频无感高压薄膜电容、小型 RC 吸收回路。

4. 替代互换

   同封装可直接替换 CM 系列 3300V 高压 IGBT，机械尺寸一致。

七、行业应用场景

1. 轨道交通牵引变流器（核心市场）

   高铁、地铁主逆变器与辅助电源，整机减重 25%，续航提升 15% 以上，3.3kV Unifull 平台为日系机车原厂标配方案。

2. 高压储能电站、大容量光伏集中逆变器

   3kV 以上直流母线系统，大幅降低变流器损耗，提升循环效率。

3. 电网 SVG、无功补偿装置、高压变频器

   中频高频化设计，缩小变压器体积，降低设备噪音。

4. 柔性直流输电（HVDC）、海上风电变流器

   6500V 超高压 SiC 模块用于大功率电力电子换流阀。

5. 半导体高压直流电源、特种工业高压电源

   高压高频工况，兼顾效率与长期运行稳定性。