铁路车厢用的电力电子设备
在铁路车厢中，除主电动机的驱动之外，还使用了辅助电源装置、空调装置、门开关装置等大量的电力电子设备。以下介绍的是富士电机最适用于车厢电力电子设备的功率半导体产品。
主电源转换器的电路示例
主电动机驱动的电路结构示例。电压分交流电压和直流电压。在交流电压的情况下，在经过变压器后利用PWM转换器转换为直流电压，然后利用VVVF变频器驱动主电动机。
交流型电车用主电源转换器示例
直流型电车用主电源转换器示例
馈电电压示例
| 类别 | 城市铁路 | 城际铁路 | ||
|---|---|---|---|---|
| 地区 | 地铁、LRV | 电车 | 高速车厢 | |
| 欧洲 | DC600V/DC750V/DC825V/DC1500V | DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV | AC25kV | |
| 西欧 | DC600V/DC750V/DC1500V | DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV | AC15kV/AC25kV | |
| 东欧 | DC600V/DC750V | DC1500V/DC3000V/AC25kV | ‐ | |
| CIS | DC600V/DC750V/DC825V | DC1500V/DC3000V/AC25kV | AC25kV | |
| 北美 | DC600V/DC750V | AC25kV | ‐ | |
| 中南美 | DC600V/DC750V/DC1500V/DC3000V | DC3000V | - | |
| 亚洲、太平洋 | DC600V/DC750V/DC1500V | DC1500V/AC20kV/AC25kV | AC25kV | |
| 中东、非洲 | DC750V/DC1500V | DC3000V/AC25kV | - | |
| Global | DC750V/DC1500V | DC1500V/AC25kV | AC25kV | |
辅助电源装置的电路示例
交流型电车的辅助电源装置示例
直流型电车的辅助电源装置示例
| 类别 | 城市铁路 | 城际铁路 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 规格 | 地铁、LRV | 地铁 | 电车 | 高速车厢 | |
| 规格 | 亚洲规格 （中国、东南亚） | 北美规格 （NYCT） | 亚洲规格 （澳洲、日本） | 全球规格 | |
| 输入电压 | DC750V | DC600V | DC1500V | AC440V （主变压器3次） | |
| 输出电压 | AC440V，3φ，60Hz | AC120V,1φ,60Hz×15kVA | AC440V，3φ，60Hz | AC440V，3φ，60Hz | |
| DC37.5V x 20kW | |||||
| 容量 | 90kVA/160kVA | 40kVA | 180kVA/260kVA | 180kVA/210kVA | |
| 冷却方式 | 自冷 | 强制风冷 | 自冷 | 强制风冷 | |
| 效率 | 95%以上 | 95%以上 | 95%以上 | 95%以上 | |
| 噪音 | 62dB(A) | 70dB(A) | 62dB(A) | 68dB(A) | |
| 小型化 | ≧ 80 kVA/m3 | ≧ 100 kVA/m3 | ≧ 120 kVA/m3 | ≧ 120 kVA/m3 | |
富士电机的功率半导体产品
HPM (High Power Modules)
AlSiC Baseplate (High reliability type)
1-pack
| 1700V | 3300V | |
|---|---|---|
| 800A | 1MBI800UG-330 | |
| 1000A | 1MBI1000UG-330 | |
| 1200A | 1MBI1200VR-170E | 1MBI1200UE-330 |
| 1500A | 1MBI1500UE-330 | |
| 1600A | 1MBI1600VR-170E | |
| 2400A | 1MBI2400VR-170E 1MBI2400VS-170E | |
| 3600A | 1MBI3600VS-170E |
2-pack
| 1700V | |
|---|---|
| 600A | 2MBI600VT-170E |
| 800A | 2MBI800VT-170E |
| 1200A | 2MBI1200VT-170E |
Copper Baseplate (Standard type)
1-pack
| 1200V | 1700V | |
|---|---|---|
| 1200A | 1MBI1200VC-120P | 1MBI1200VC-170E |
| 1600A | 1MBI1600VC-120P | 1MBI1600VC-170E |
| 2400A | 1MBI2400VC-120P 1MBI2400VD-120P | 1MBI2400VC-170E 1MBI2400VD-170E |
| 3600A | 1MBI3600VD-120P | 1MBI3600VD-170E |
2-pack
| 1200V | 1700V | |
|---|---|---|
| 600A | 2MBI600VG-120P | 2MBI600VG-170E |
| 800A | 2MBI800VG-120P | 2MBI800VG-170E |
| 1200A | 2MBI1200VG-120P | 2MBI1200VG-170E |
PrimePACK™
注： PrimePACK™为Infineon Technologies公司的注册商标
2-Pack VCES = 1200V
| V series | X series | |
|---|---|---|
| 600A | 2MBI600VXA-120E-50 2MBI600VXA-120E-54 | |
| 900A | 2MBI900VXA-120E-50 2MBI900VXA-120E-54 2MBI900VXA-120P-50 2MBI900VXA-120P-54 | 2MBI900XXA120P-50 |
| 1200A | 2MBI1200XXE120P-50 | |
| 1400A | 2MBI1400VXB-120E-50 2MBI1400VXB-120E-54 2MBI1400VXB-120P-50 2MBI1400VXB-120P-54 | 2MBI1400XXB120P-50 |
| 1800A | 2MBI1800XXF120P-50 | |
| 2400A | 2MBI2400XRXG120-50 |
2-Pack VCES = 1700V
Chopper
Step Up Chopper
| 1200V | 1700V | |
|---|---|---|
| 650A | 1MBI650VXA-170EL-50 1MBI650VXA-170EL-54 | |
| 900A | 1MBI900VXA-120PD-50 1MBI900VXA-120PD-54 | |
| 1000A | 1MBI1000VXB-170EL-50 1MBI1000VXB-170EL-54 | |
| 1400A | 1MBI1400VXB-120PL-54 | 1MBI1400VXB-170EL-50 1MBI1400VXB-170EL-54 |
Step Down Chopper
IGBT 1-Pack
| 1200V | 1700V | ||
|---|---|---|---|
| Aluminium oxide DCB | Aluminium nitride DCB | Aluminium oxide DCB | |
| 300A | 1MBI300V-170-50 | ||
| 400A | 1MBI400V-120-50 | 1MBI400VF-120-50 | 1MBI400V-170-50 |
| 600A | 1MBI600V-120-50 | 1MBI600VF-120-50 | 1MBI600V-170-50 |
| 900A | 1MBI900V-120-50 | ||
IGBT 2-Pack
Standard 2in1 VCES = 1200V
Standard 2in1 VCES = 1700V
Dual XT VCES = 1200V
Dual XT VCES = 1700V
HPnC
| 1700V | 3300V | |
|---|---|---|
| 450A | 2MBI450XVF330-50 | |
| 1000A | 2MBI1000XVF170-50 | |
| 1200A | 2MBI1200XVF170-50 |
Chopper
Chopper VCES = 1200V
| U series | V series | |
|---|---|---|
| 50A | 1MBI50U4F-120L-50 | |
| 75A | 1MBI75U4F-120L-50 | |
| 100A | 1MBI100U4F-120L-50 | |
| 150A | 1MBI150VA-120L-50 | |
| 200A | 1MBI200U4H-120L-50 | 1MBI200VA-120L-50 |
High Speed IGBT Modules
| 1200V | |
|---|---|
| 200A | 1MBI200HH-120L-50 |
| 300A | 1MBI300HH-120L-50 |
| 400A | 1MBI400HH-120L-50 |