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  • 凭借三大独特优势,ROHM新一代IPM将成能效产业“新利器”

    凭借三大独特优势,ROHM新一代IPM将成能效产业“新利器”

    在全球节能环保的大环境下,消费电子市场对家电产品提出了越来越高的指标要求。例如,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会批准的GB21455-2019空调国家新能效标准已于2020年7月1日正式实施。该标准是继1989年第一版空调能效标准发布以来的第七次发布与修订,被称为“迄今为止最严苛的空调能效标准”。对此,有业内预计,市面上高达45%的空调产品或将面临淘汰。 为了给业内提供更低功耗的解决方案,全球知名半导体制造商ROHM(罗姆)开发出了600V耐压IGBT IPM“BM6437x系列”。该系列产品可内置于空调、洗衣机等白色家电,以及小型工业设备(如工业用机器人用的小容量电机等)中,非常适用于各种变频器的功率转换,有助于进一步减少白色家电和小型工业设备的功耗和设计工时。 发力IPM市场,助推行业新发展 或许大众消费者对IPM还不太了解,下面先给大家科普一下什么是IPM? IPM是Intelligent Power Module的缩写,即智能功率模块。简单来说,就是一种以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为基础,内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路的先进功率半导体模块。 与分立器件相比,IPM在减少占板空间、提升系统可靠性、简化设计和加速产品上市等方面均具有无可比拟的优势,是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种非常理想的功率开关器件。 (IPM与功率模块之间的区别) 据罗姆半导体(上海)有限公司技术中心高级经理顾伟俊介绍,在实际生产制造的过程中,使用分立器件不可避免的会出现一些品质问题,因为这么多的器件在保证产品稳定性的同时,对生产要求也是非常高的,而IPM基本可以避免这些问题。 由于IPM兼有GTR(大功率晶体管)高电流、低饱和电压、高耐压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率、低驱动功率的优点,完全适应了当今功率器件的发展要求。所以,近几年制造商对IPM的接受程度越来越高,市面上大部分产品基本选用的都是IPM这类功率器件。 (分立器件与IPM的优点对比) 根据《2019-2024年智能功率模块(IPM)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,目前国内IPM主要集中在消费领域,汽车及工业领域尚处于发展阶段;预计2023年,国内IPM市场需求量将是目前市场规模的2-3倍。可以预见,随着国家大力提倡节能减排政策的实施,IPM将在未来几年有望进入黄金发展期。 三大独特优势,铸就核心竞争力 鉴于IPM市场的广阔前景,ROHM正在不断地投入、开发和丰富该类产品系列。与上一代相比,此次ROHM推出的IGBT IPM系列产品具有三个独特优势: 一是噪声低、功耗低。我们都知道,噪声与功耗这两个指标是相互对立的,IGBT的开关速度越快,噪音也就越大。普通产品通常会优先考虑低损耗特性,从而使噪声特性恶化。而ROHM推出的IGBT IPM系列产品,在功耗方面可以与市场中领先的产品达到同级水平。 具体来说,在降噪方面,通过优化内置FRD的软恢复性能和内置IGBT,可以使辐射噪声比普通产品低6dB以上(比较峰值时),其业内出色的噪声特性,使得削减以往所需的噪声滤波器成为可能; 而在低损耗方面,通过内置ROHM最新的IGBT元件,降低了导通损耗和开关损耗,与以往产品相比,新产品的功率损耗降低了6%(fc=15kHz时),已达到业界超高水平,有助于降低各种应用设备的功耗。 (新产品噪声低且节能) 二是具有高精度温度控制。ROHM新一代IPM将温度输出的精度设计到了与外置热敏电阻基本相同的精度,因此可以完全省略掉外置热敏电阻等外围电路,从而更加节约成本,并加快开发速度。 相比普通产品±5%(相当于5℃)的温度监控功能保证,ROHM推出的IGBT IPM系列产品显著改善了温度监控功能,能够达到与热敏电阻同等的保证精度±2%(相当于2℃)。这使得削减以往高精度温度监控器所需的外置热敏电阻数量成为可能,有助于减少元器件数量和设计工时。 (新产品具有高精度温度控制) 三是增加了产品识别功能。一般情况下,产品名称会印在模塑表面上,以往在电路板上安装后很难进行确认。为了便于在线测试的时候不会产生误操作或者是混入其它的料号,ROHM根据客户的需求,在新一代IPM开发中增加了产品识别功能,通过阻抗测量仪可以识别已安装到电路板上的产品,有助于防止封装相同的其它公司产品和电流值不同的产品误装,从而大大保障了生产的可靠性。 (新产品增加了识别功能) “目前,ROHM新一代IPM已经开始投入量产。未来,ROHM将在IPM领域继续扩大系列产品阵容,希望在更广泛的领域进一步帮助工程师降低产品功耗、减少设计工时。”顾伟俊表示。

    时间:2021-04-26 关键词: ROHM 罗姆 半导体 IPM 功率模块

  • 碳化硅功率模块及电控的设计、测试与系统评估

    碳化硅功率模块及电控的设计、测试与系统评估

    前言:臻驱科技(上海)有限公司(以下简称“臻驱科技”)是一家以研发、生产和销售新能源车动力总成及其功率半导体模块为核心业务的高科技公司。2019年底,臻驱科技与日本罗姆半导体公司成立了联合实验室,并签订战略合作协议,合作内容包含了基于某些客户的需求,进行基于罗姆碳化硅芯片的功率半导体模块,及对应电机控制器的开发。本文即介绍臻驱对碳化硅功率模块的开发、测试及系统评估。 Introduction 碳化硅功率半导体近年来在能源转换应用中正在成为一个热门的话题:由于材料属性,使得它具有比硅基半导体器件更高的最大结温、更小的损耗,以及更小的材料热阻系数等。 因此,很多人宣称,当碳化硅功率器件应用于能源转换后,变频器系统将有更高的功率密度、更小的体积、更高的允许工作温度,以及更低的损耗,从而给应用系统带来更大优势。 臻驱科技计划将碳化硅芯片封装至功率模块,并应用于新能源车的电机驱动器中(以下简称“电控”),用于取代其现有的硅基IGBT功率模块(峰值功率约为150 kW)。 进行开发之前,应用者需要进行评估,哪些碳化硅的特性能给主驱应用带来最大的价值。例如,对于此类DC-AC的拓扑结构,碳化硅技术的导入对于电控体积的减小并没有显著的作用,因为电控的体积主要取决于其各子部件的封装技术而功率模块只占其中很小的百分比;另一些人宣称可以利用碳化硅更高工作结温的优势,少安装芯片数量并使其工作在高温,从而降低成本。也许,此特性适用于如地下钻探等环境温度很高的应用,但对于新能源车而言,是否有必要将结温推高而牺牲效率(注:碳化硅在高温下的损耗会显著增加),以及是否因为节省了芯片数量就能节省系统成本,是需要被质疑的。 表1罗姆公司第四代SiC芯片性能概览 在臻驱看来,碳化硅技术应用于主驱电控的主要系统优势,是在于效率的提升,以及峰值输出功率的增加。前者可以提升续航里程或减少电池安装数量,后者可以给整车带来更大的百公里加速度。臻驱第一款开发的是750V的碳化硅模块,针对A级及以上的乘用车型;第二款是1200V碳化硅模块,应用于800V系统的乘用车或商用车。在臻驱开发的碳化硅模块中,臻驱采用的是罗姆最新的第四代750V及1200V芯片,以1200V芯片为例,其综合性能较上一代产品有显著提升,见表1。 本文介绍了该项目的研发过程:包含系统性能评估(top-down flow),用于选择芯片并联数量;碳化硅模块的本体设计,包括封装形式、电磁、热、结构、可制造性等;模块性能测试,对标某知名IGBT功率模块;根据模块的标定结果迭代系统性能评估,包括最大输出功率、高效区并辅以台架实测结果,并展开其对续航里程影响的分析。基于以上结果,本文最后将总结一下关于碳化硅模块应用于主驱设计的方法论。 系统分析 根据罗姆提供的第四代SiC芯片规格书,作者将其相关参数导入至臻驱的系统分析工具——ScanTool中。ScanTool是一种时域-频域混合的稳态仿真工具,主要用于电力电子系统的前期方案设计,可用于计算系统在不同软硬件配置下的功率、效率、输出波形失真、母线电容的电压纹波及电流应力等。ScanTool的计算原理是将时域激励波形转成频域的频谱,同时将负载用频域矩阵的形式表述,两者相乘从而获得频域的响应,再对该频域响应逆变换成时域波形。通过此种方式,该工具的输出波形具有极高的稳态精度,同时又避免了一般的时域仿真工具从初始状态到最终稳态的等待时间,使其仿真时间可以从每个仿真数十分钟缩减至1-2秒。因此ScanTool特别适合动辄需要仿真成百上千种软硬件设计组合的高自由度的电力电子系统的前期设计。一个图像化的原理介绍见图1。 图1Scantool原理框图 一般而言,当人们设计一款基于IGBT芯片的功率模块时,芯片的种类及并联数量的选择依据大多为芯片的结温(或者说是最大结温时能输出的峰值功率)。此项目采用碳化硅芯片,单个面积小、适合多芯片并联,但其价格较IGBT高出不少。另一方面,碳化硅属于单极性器件,因此碳化硅芯片的并联数量越多,其总导通损耗越低,并可因此提高电控的效率。所以,选择芯片并联数量时,除了最高结温限制了最大输出功率,还必须考虑它对于系统层面的优势——如之前所提到过的,即必须考虑综合的效率提升,尤其是如在NEDC、WLTC、CLTC等循环路况下的续航里程的提升,并结合财务回报模型进行综合分析。一种简化的财务模型可以包含使用碳化硅的模块(较IGBT模块)导致的成本差异、电池安装成本减少,以及后续的充电使用成本减少。前两者为初始投资支出(CAPEX),后者为运营支出(OPEX),最终可以折算出获得财务回报的时间点。根据车型与用户使用频次,该盈亏平衡点可以在1-4年之间。由于该系统层面测算模型涉及到很多变量的假设,本文不再赘述。 经过一系列的系统分析,我们验证了芯片并联数量过多,不会对续航里程进一步提升有过多帮助,而只能提升该车的最大加速度;芯片数量过少,貌似模块成本降低,但也可能失去效率/经济优势——尤其是考虑碳化硅芯片的正温度系数后。 基于此结果,作者对选择的芯片数量依据财务模型进行了优化,既能避免无谓的多安装的芯片而导致的成本增加,也避免了芯片并联数量过少而导致的经济优势不再。同时,臻驱碳化硅模块也引入了平台化设计的理念,即当客户对于整车加速性有更高要求的时候(例如对于部分高端车型),模块内部可以根据客户需求而并联更多的芯片,从而提高最大瞬时输出功率,给整车用户提供更大的推背体验。 模块本体设计 当芯片选型与并联数量确定后,我们进入功率半导体模块的本体设计阶段,它一般包含电磁、热、结构与可制造性等内容。需要注意的是,碳化硅的开关速度比硅基的IGBT高很多,所以,一些在IGBT模块中通常并不严苛的指标,会在碳化硅模块的设计中变得十分关键。这些指标包括了各并联碳化硅芯片之间的开关时刻同步性、芯片的瞬态电流电压应力的均衡性、功率链路对于门极的干扰等。其中,前两个指标体现在模块外特性上,它们会决定该模块的极限电压与电流输出能力;功率链路对门极的干扰,是器件在开通关断的瞬间,将电磁能量通过空间耦合到控制链路上,其造成的后果可能是导致门极瞬态电压应力过大导致门极老化加快、寿命减少,严重的可导致功率的误触发,造成模块及系统的损坏。 此外,在臻驱之前的碳化硅功率模块的设计项目中,发现碳化硅模块中较为明显的振荡现象,它是由功率模块的漏感与碳化硅芯片的结电容构成的LC谐振,通常其频率在数十兆赫兹。该振荡会影响到电控系统的电磁兼容表现,并降低碳化硅模块的效率优势,甚至在某些极限工况下,此谐振会进一步恶化,使电压电流幅值超越器件的安全工作区域(SOA)。为了解决这个问题,臻驱开发了一系列设计辅助工具,并基于此优化了模块本体设计,最终将该问题基本解决。图2是两个输出波形的对比。可以看出,在相同的工况下,优化后的模块设计不再有明显的振荡现象。 (a) 改善前 (b) 改善后 图2改善前(上图)与改善后(下图)的关断电压与电流波形 最终,臻驱设计的碳化硅功率模块经过多次迭代,将模块内部多芯片之间的瞬态应力不平衡度降低到了10%以下。根据团队内部进行的竞品对标评估,认为仅此性能就已经做到了业内的顶尖水平。同时,功率链路对于门极的电压毛刺干扰也大大减小;模块开关时刻的高频振荡问题也得到了较好的解决。 碳化硅模块性能对标测试 功率模块的测试包含性能与可靠性测试,而性能测试可以分为用于导通损耗评估的静态测试与用于开关损耗评估的动态测试。后者通常的实现方法是一种称为“双脉冲测试”的方法,它需要对于被测器件施加不同的电压、电流、器件温度,甚至不同的门极驱动电阻,以进行全面测试评估。一个完整的测试DoE表格(DesignofExperiment)可包含数千个工作点。考虑到接着还需要进行大量的测试数据的后处理工作,功率器件的动态测试显然是一个费时费力的任务。因此,很多情况下,用户不得不选择降低测试点密度,即删减DoE表格的长度来缩短测试时间。 臻驱科技开发出了一套高精度、高测试速度的功率模块动态测试标定平台,它基本可以做到“一键”完成数千个工作点的全自动测试,并自动化后做数据的后处理,并半自动地生成标准化的模块测试报告。使用者所需要做的,只是对测试前期硬件进行配置、生成科学的DoE表格,以及对最终的测试报告添加主观评估的内容。对一个有3000多个测试点的模块标定任务,相较于一般的手动/半手动测试系统,该自动化标定平台可以将工作从2个月压缩到2天,且包含了数据后处理及报告生成。图3介绍了该测试平台的核心功能。 (a) 自动化测试界面 (b) 自动化的数据后处理 (c) 半自动化的报告生成 图3 双脉冲测试平台核心功能 本项目中,动态性能的参考对象为一知名的IGBT功率模块。测试结果显示,臻驱开发的碳化硅功率模块在动态性能上全面超越了参考的IGBT功率模块,这包括了开通损耗、关断损耗及体二极管的反向恢复损耗。同时,碳化硅模块在极端温度下也没有出现明显的振荡。 碳化硅电控的效率对标测试 接着,基于碳化硅功率模块及其配套的门极驱动被装入了电机控制器,并匹配一永磁电机进行效率图的标定,其结果用于与基于IGBT功率模块的电控的对标。电控及驱动电机测试系统见图4。 图4SiC电机控制器效率测试 (a) IGBT逆变器效率 (b) SiC逆变器效率 图5IGBT电控与SiC电控实测效率对比 IGBT电控与碳化硅电控的实测效率图与关键参数对比分别见图5与表2。可以看到,采用了碳化硅功率模块的电控无论是在最高效率、最低效率,还是高效区都有了显著的提升。尤其是在低扭矩的轻载情况下,碳化硅的效率优势极为明显。这主要是得益于单极性功率器件在轻载时的导通损耗低,及全区域的开关损耗低的特性。 表2IGBT电控与SiC电控实测效率对比 注:电控实际效率通过功率分析仪测量得出,在极高效率区间由于设备精度限制可能存在一定误差。 功率分析设备采用Yokogawa WT3004E,于逆变器输入输出端口进行效率测量 碳化硅电控的效率仿真验证 此外,我们也将双脉冲测试的数据导入了系统评估工具ScanTool,对效率图进行了仿真计算。需要指出的是,由于碳化硅器件有较明显的正温度系数特性(即损耗随着温度升高而增加),ScanTool中设置了温度迭代功能,即根据前一次仿真结果的器件结温计算该器件在此结温下的损耗,再进行结温复算,直至前后两次计算结果的温度偏差小于1度。可以想象的是,当芯片并联数量过少的时候,由于结温升高会引起器件的损耗增加;反之,芯片并联数量较多时,单个器件的损耗较低,使其工作结温也较低,在此较低的结温下,碳化硅芯片的损耗将进一步减少。可见,具备温度-损耗的迭代功能的ScanTool是保证建模精度的一个关键。 (a) IGBT逆变器效率 (b) SiC逆变器效率 图6基于损耗测试数据的IGBT电控与SiC电控Scantool仿真效率对比 (考虑损耗温度系数) 仿真的结果显示在图6及表3。对照图5和表2的实测结果,我们可以看到,分析工具与实测结果是十分吻合的。两者之间的剩余差异主要体现在低速区,在这个区域内的电控输出功率很低,因此电控内的残余损耗显得明显,如铜排与母线电容上的损耗等。此外,脉宽调制的方案、测试设备的精度也是可能的原因,但这些较小的差异不影响接下去的系统级续航里程分析。 表3 基于损耗测试数据的IGBT电控与SiC电控仿真效率对比 碳化硅电控的最大输出能力分析 碳化硅模块内部的芯片并联数量越多,其电控的输出能力越大。在这项分析中,我们假设碳化硅与IGBT允许工作在相同的最高结温下即150℃。ScanTool的仿真结果显示,当模块采用6芯片并联时,最大输出功率增加12.4%;当采用8芯片并联时,功率增加31%。 在实验中,由于动力总成台架的能力限制,我们使用了电感作为负载来测试最大输出能力。相较于采用真实电机负载,这个妥协的方案用于评估碳化硅模块测试是可以接受的,原因是碳化硅芯片双向导通的特点使得其损耗对于负载的功率因数的大小并不敏感。 图9展示了碳化硅电控输出达到了600 Arms,且已达到了测试设备的最大能力。需要指出的是,在电控应用场景中,我们保持了10kHz的开关频率,而此时碳化硅模块的开关损耗的百分比仍是较低的(约20%)。因此,通过升级软件的控制频率和驱动电路的功率能力,可以显著提升电控的开关频率而不导致明显的功率降额。在高开关频率下,负载的基波频率也可以显著提升,即将电控用于如高速空压机、航天等应用场景。 图9碳化硅电控实际运行波形(基波频率300Hz, 电流有效值600A,直流母线420V) 碳化硅电控带来的系统优势评估 此处的系统评估指的主要是整车层面的续航里程。为此,臻驱科技已开发了一套整车基于指定路谱的计算工具:使用者选定一款车型,并指定路况模板后,该工具将输出对应于动力总成(电机+电控)的扭矩与转速指令,并根据ScanTool计算或实际标定得出的碳化硅电控及电机的效率图,计算出整车的续航里程。 图10整车续航里程系统评估工具概念图 (*注:部分子部件图片来自网络) (a) 搭载IGBT电控的整车能耗分布 (b) 搭载SiC电控的整车能耗分布 图11搭载IGBT电控与SiC电控的整车能耗分布对比 (一个CLTC-P循环路况下) 此处我们选择了一款低风阻的轿车车型,并匹配如图5所示的IGBT/SiC电控及其对应驱动电机实测效率,置于CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle – passenger car, 中国轻型汽车行驶工况-乘用车)路谱下进行仿真分析,整车系统能耗对比见图11。较原来搭载的IGBT电控方案,搭载了臻驱碳化硅电控的整车能耗降低4.4%,即搭载相同电池容量情况下,续航里程可增加4.4%!这个令人振奋的结果,证明了碳化硅技术在新能源车主驱应用中的显著优势。用户可根据此结果,进一步进行整车经济性方面的分析。 项目总结 本文介绍了臻驱科技对于碳化硅功率模块及电控的开发、测试及系统评估。实测结果证明,该碳化硅功率模块工作稳定,并相较于IGBT模块在损耗方面有明显降低;所对应的碳化硅电控,相较于IGBT电控,无论在最大输出功率还是续航里程上都有显著的优势。此项目也侧面证明了,碳化硅技术应用于新能源车的主驱是大势所趋。 (a) 组装线(自动化率约85%) (b) 测试线(自动化率100%) 图12臻驱自动化产线 本文所开发的碳化硅功率模块与某主流IGBT功率模块在功率端子部分兼容,而门极位置经过了优化改动,其目的是优化模块内部的电气性能。本文所开发的碳化硅电控与IGBT电控的功能完全兼容而性能优势明显,并可在臻驱科技现有的电控自动化产线上实现批量生产。 臻驱科技自主研发了一套自动化产线(见图12),其规划产能为每年15万台,组装线自动化率约85%,测试线自动化率为100%。工厂通过了TUEV(德国技术监督协会的)的IATF16949质量体系认证。 临近尾声,作者对碳化硅电控的心得讨论如下: 1. 碳化硅用于电控的主要优势在于效率,而更高效率带来的经济优势在于电池安装成本及充电成本的降低; 2. 碳化硅模块设计时,其芯片并联数量需要一定过设计以实现最佳经济性;更多的芯片并联会降低经济性,但可帮助整车实现更大的加速度; 3. 碳化硅模块本体设计难点在于电磁部分,需要开发出精确的建模和设计辅助工具; 4. 碳化硅技术用于小风阻车型时续航里程可增加4%以上。 总体而言,碳化硅电控适用于续航里程长、风阻小的高端车型,并对整车使用频次较高的用户有更高经济价值。

    时间:2020-11-24 关键词: 电控 碳化硅 功率模块

  • 提高了功率密度和效率同时有助于减少元器件数量的n沟道MOSFET半桥功率级模块

    提高了功率密度和效率同时有助于减少元器件数量的n沟道MOSFET半桥功率级模块

    在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的**,那么接下来让小编带领大家一起学习n沟道MOSFET半桥功率级模块。 日前,Vishay Intertechnology, Inc.(NYSE 股市代号:VSH)宣布,推出新款30 V n沟道MOSFET半桥功率级模块---SiZF300DT,将高边TrenchFET®和低边SkyFET®MOSFET与集成式肖特基二极管组合在一个小型PowerPAIR® 3.3 mm x 3.3 mm封装中。Vishay Siliconix SiZF300DT提高了功率密度和效率,同时有助于减少元器件数量,简化设计,适用于计算和通信应用功率转换。 NMOS英文全称为N-Metal-Oxide-Semiconductor。 意思为N型金属-氧化物-半导体,而拥有这种结构的晶体管我们称之为NMOS晶体管。 MOS晶体管有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,由NMOS组成的电路就是NMOS集成电路,由PMOS管组成的电路就是PMOS集成电路,由NMOS和PMOS两种管子组成的互补MOS电路,即CMOS电路。 日前发布器件中的两个MOSFET采用半桥配置内部连接。 通道1 MOSFET在10 V和4.5 V条件下,最大导通电阻分别为4.5 mW和7.0 mW。通道2 MOSFET在10 V和4.5 V条件下,导通电阻分别为1.84 mW和2.57 mW。两个MOSFET典型栅极电荷分别为6.9 nC和19.4 nC。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 SiZF300DT比6mm x 5mm封装类似导通电阻的双片器件节省65 %的空间,是市场上最紧凑的集成产品之一。器件为设计人员提供节省空间的解决方案,适用于图形加速卡、计算机、服务器以及通信和RF网络设备的负载点(POL)转换、电源以及同步降压和DC / DC转换器。 在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底(提供大量可以动空穴)上,制作两个高掺杂浓度的N+区(N+区域中有大量为电流流动提供自由电子的电子源),并用金属铝引出两个电极,分别作漏极D和源极S。然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层,在漏——源极间的绝缘层上再装上一个铝电极(通常是多晶硅),作为栅极G。在衬底上也引出一个电极B,这就构成了一个N沟道增强型MOS管。MOS管的源极和衬底通常是接在一起的(大多数管子在出厂前已连接好) 双MOSFET采用独特的引脚配置结构,电流相位输出电流比相同占位面积的同类产品高11 %,此外,输出电流超过20 A时具有更高的效率。器件引脚配置和大PGND 焊盘还可以增强散热,优化电路,简化PCB布局。 相信通过阅读上面的内容,大家对n沟道MOSFET半桥功率级模块有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

    时间:2020-11-15 关键词: Vishay MOSFET 功率模块

  • 你了解AgileSwitchÒ数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包吗?

    你了解AgileSwitchÒ数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包吗?

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块。 Microchip的AgileSwitch®数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包解决方案可加快开发人员从设计到投产的步伐。从火车、有轨电车和无轨电车,到公共汽车、小汽车和电动汽车充电桩,全球交通电气化转型仍在加速,各国纷纷采用效率更高、技术更创新的交通方式。Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布推出AgileSwitchÒ数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包。新工具包是一个统一的系统解决方案,旨在帮助设计人员快速有效的采用颠覆性的碳化硅(SiC)功率器件,缩短产品上市时间,确保现场部署的信心。 简单来说,栅极驱动器是一个用于放大来自微控制器或其他来源的低电压或低电流的缓冲电路。在某些情况下,例如驱动用于数字信号传输的逻辑电平晶体管时,使用微控制器输出不会损害应用的效率、尺寸或热性能。在高功率应用中,微控制器输出通常不适合用于驱动功率较大的晶体管。 Microchip新发布的AgileSwitch数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包加快了从评估到生产的开发速度,从此客户无需再单独采购功率模块和栅极驱动器,包括用于成品生产的栅极驱动器。最新推出的AgileSwitch栅极驱动器和功能可靠、性能强劲的SiC功率模块可以让开发人员无需再对功率模块检验后再花费时间开发自己的栅极驱动器,从而将开发周期缩短数月。 开关电源是几乎每一个现代电气系统的核心。任何插到壁式插座上的设备都可以利用开关电源来进行功率因数校正和生成直流电流轨。 Microchip分立器件事业部副总裁Leon Gross表示:“在为单片机和模拟产品提供全系统解决方案时,我们听取了开发人员的意见。现在,随着SiC功率模块越来越先进,各种技术正在快速改变交通运输和其他行业,这一完整的产品工具包能让开发人员专注于创新,大大缩短产品上市时间。” 汽车系统使用开关电源来维持电池、马达和充电器等系统。电网基础设施要求高效率地转换直流太阳能电池板提供的开关电能,从而将电能传输到直流存储系统和交流电网。 Microchip采用最新一代SiC管芯,提供700V、1200V和1700V三种基于肖特基势垒二极管的(SBD)SiC功率模块供客户灵活选择。此外,Microchip的dsPIC® 数字信号控制器还具有高性能、低功耗和灵活外设等特点。AgileSwitch系列数字可编程栅极驱动器进一步加快从设计到生产的全过程。 由于应用中存在大量拓扑且复杂性日益升高,对于高功率晶体管阵列,现代开关电源通常使用微控制器或其他ASIC来协调其开关,以满足精确的开关计时要求。 Microchip将SiC功率模块和软件可配置栅极驱动器相结合,采用Augmented Switching™技术,使设计人员能够更好地应对如电压过冲、开关损耗和电磁干扰等动态问题。这种“点击配置”的方法采用基于Windows的计算机界面(使用鼠标而不是烙铁),可应用于从加快前期评估到对最终优化进行简化的整个设计过程。 高功率晶体管与模拟信号链或数字逻辑电路中的其他晶体管的特性几乎完全不同。功率晶体管的击穿电压的分布范围极大,从大约40伏到1,200伏甚至更高。 Microchip的AgileSwitch数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包为设计工程师提供了强大的支持工具,确保管芯、电源组和栅极驱动器是专为彼此设计,从而消除了潜在的开发延迟。 以上就是数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2020-11-14 关键词: 碳化硅 栅极驱动器 功率模块

  • 值得学习的全SiC功率模块详细解析

    值得学习的全SiC功率模块详细解析

    在科学技术飞速发展的今天,人们的生活越来越离不开电子产品,而电子元器件的多样性也促进了电子产品的发展,比如全SiC功率模块,那么你知道什么是全SiC功率模块吗? BSM250D17P2E004,1700V耐压产品的需求高涨,采用新的芯片涂覆材料和工艺方法,绝缘击穿,高温高湿反偏试验,HV-H3TRB,导通电阻降低10%。 ROHM在全球率先实现了搭载ROHM生产的SiC-MOSFET和SiC-SBD的“全SiC功率模块”量产。与以往的Si-IGBT功率模块相比,“全SiC”功率模块可高速开关并可大幅降低损耗。 ROHM面向以户外发电系统和充放电测试仪等评估装置为首的工业设备用电源的逆变器和转换器,开发出实现行业领先*可靠性的、额定值保证1700V/250A的全SiC功率模块“BSM250D17P2E004”。 目前,ROHM正在量产的全SiC功率模块是二合一型模块,包括半桥型和升压斩波型两种。另外产品阵容中还有搭载NTC热敏电阻的产品类型。 近年来,由于SiC产品的节能效果优异,以1200V耐压为主的SiC产品在汽车和工业设备等领域的应用日益广泛。系统呈高电压化发展趋势,1700V耐压产品的需求日益旺盛。然而,1700V耐压产品受可靠性等因素影响,迟迟难以推出SiC产品,目前主要使用IGBT。 最新的全SiC功率模块采用最新的SiC-MOSFET-(即第三代沟槽结构SiC-MOSFET),以进一步降低损耗。 此次开发的1700V模块采用新涂覆材料和新工艺方法,成功地预防了绝缘击穿,并抑制了漏电流的增加。另外,在高温高湿反偏试验中,呈现出极高可靠性,超过1,000小时也未发生绝缘击穿现象,从而成功推出了额定值保证1700V/250A的全SiC功率模块。 以上就是电子产品中可能用到的全SiC功率模块的详细介绍,希望通过阅读本文,能给大家一定的收获,帮助大家更快提高专业知识。

    时间:2020-11-07 关键词: rohm sic 功率模块

  •  意法半导体和三垦宣布战略合作伙伴关系联合开发高压工业应用和车规智能功率模块

    意法半导体和三垦宣布战略合作伙伴关系联合开发高压工业应用和车规智能功率模块

    ▶整合双方的电力器件专业知识,打造性能一流的功率模块 ▶提高客户产品的能效、设计简便性和可靠性 ▶2021年3月推出工业IPM工程样品,2021年下半年发布车规IPM工程样品 横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)与半导体、功率模块和传感器技术创新的领导者三垦电气有限公司(TSE: 6707)携手合作,发挥智能功率模块(IPM)在高压大功率设备设计中的性能和实用优势。 两家公司正在开发650V/50A和1200V /10A工业功率模块,并在未来联合销售这些产品。新模块将简化HVAC暖通空调系统、工业伺服驱动器、工业洗衣机和3 kW以上通用变频器的设计挑战,并降低物料清单成本。意法半导体-三垦IPM产品布局还将延伸到汽车高压压缩机、泵和冷却风扇等应用,增加一个650V/50A车规模块。 三垦总公司器件事业部总监、本部长Masao Hoshino表示:“借助意法半导体和三垦的技术优势,我们可以将这些新型高压大功率IPM推向工业和汽车市场,确保客户产品具有卓越的性能、能效和可靠性”。 意法半导体汽车和分立器件产品部总裁Marco Monti表示:“这些新器件给我们享誉市场的STPOWER SLLIMM™ 产品组合带来一个高功率 (HP)产品线,使其扩大到3 kW以上的应用市场,并推出我们的首款车规IPM,让用户能够设计更时尚、更可靠的汽车产品。” IPM模块让设计人员可以使用紧凑的集成器件代替使用分立器件的传统功率电路,简化电路布局和印刷电路板设计,有助于加快产品上市时间,并提高成本效益和可靠性。充分利用功率模块制造更容易、组装更快和物料成本更低的优势,高压设备设计人员可以制造出紧凑、经济、节能、可靠的新一代功率产品。 工业IPM的工程样品将于2021年3月上市,此后不久开始量产。车规产品样品将于2021年下半年上市。 更多技术信息: 在一个热效率优化的封装内,新开发的IPM模块集成完整的逆变级,包括六个高可靠性的IGBTs开关管及续流二极管和相关的高低边栅极驱动器。这些模块可以用作硬开关,开关频率可达20 kHz,还内置保护和控制功能,包括自举二极管、短路保护、栅极驱动器欠压锁定保护,以及100kΩ温度监测热敏电阻和故障保护比较器。 下面的特性功能可简化用户设计,并增强产品的安全性和可靠性: · 有迟滞的3.3V/5V TTL/CMOS兼容输入 · 关断输入和故障输出 · 独立的发射极开路输出 · 高速软恢复二极管 · 完全绝缘封装,绝缘额定值为2500Vrms / min

    时间:2020-10-28 关键词: 传感器 半导体 功率模块

  • 贸泽开售Microchip AgileSwitch相臂功率模块,兼具SiC MOSFET与二极管之长

    贸泽开售Microchip AgileSwitch相臂功率模块,兼具SiC MOSFET与二极管之长

    2020年10月15日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始备货Microchip Technology的全新AgileSwitch®相臂SiC MOSFET模块。此高度集成的紧凑型功率模块由碳化硅 (SiC) MOSFET和SiC二极管构成,将这两种器件的优势集成到了一个解决方案之中。AgileSwitch模块支持一系列电源应用,包括电动汽车/混合动力汽车 (EV/HEV) 动力传动和动能回收系统、医疗电源、飞机驱动系统、发电系统以及光伏/太阳能/风能转换器。 贸泽备货的Microchip相臂SiC MOSFET功率模块采用超低电感的SP6LI封装,让设计人员能够使用较少的并联模块来实现完整的系统。1200V模块采用SiC功率MOSFET,具有低RDS(on)和耐高温性能。此模块的SiC肖特基二极管具有零正向恢复、零反向恢复、不受温度影响的开关特性,以及易于驱动的开尔文源极引脚。 该模块采用可改善热性能的AlN基板,其外壳能承受+80°C的温度。SP6LI功率模块可用于国防、汽车、医疗和工业等应用中的开关电源和电机控制。

    时间:2020-10-15 关键词: MOSFET 贸泽 功率模块

  • 英飞凌推出高功率密度和高可靠性的汽车级品质功率模块

        7月5日,海润光伏发布特大合同公告,拟与香港上市公司顺风光电旗下的江西顺风光电投资有限公司(以下简称顺风投资)签订41.9亿元的工程承包协议,占公司去年营业总收入的84%。   但面对这一重度利好,投资者并未买账,5日收盘,海润光伏反而下跌3.08%,合作方顺风光电则大涨11.72%。   海润光伏不仅错误的披露了顺风光电的财报,被指误导投资者,而且超过9成项目并未得到当地发改委的核准批文,订单存在巨大的不确定性。   除此之外,由于频繁变动商业模式,海润光伏的专业能力也受到业内人士质疑。   江苏一位专业光伏电站运营商表示:“光伏制造与光伏电站运营完全是两种商业模式,海润在国内还没有成功的独立运营案例。”   公告摆乌龙   7月5日,海润光伏发布公告,拟与顺风投资签署《项目收购及合作开发协议》, 涉及499MW光伏电站项目的转让和建设,双方同意通过股权转让、合资等方式进行合作。   双方还同时签订了项目公司《股权转让协议》及《项目EPC合作协议》。其中,《项目EPC合作协议》是由海润光伏总承包后续479MW光伏发电项目工程的协议,合同金额约41.9亿元。   根据资料,合作方顺风投资大股东为香港上市公司顺风光电,实际控制人为郑建明。   此前,郑建明已先后控股顺风光电、入股赛维LDK、购买尚德旗下工厂,成为光伏行业新的“大佬”。2013年来,郑又将眼光投向了电站领域,而这一次他选择了深陷电站泥潭的海润光伏。   而正是因为投资电站,让海润光伏资金链十分紧张,2013年第一季度,已负债合计超过93亿元,资产负债率达到72.49%,6月因为多基地欠薪,旗下子公司还出现过罢工事件。   海润光伏对资金异常渴求,顺风光电的出现可谓雪中送炭,但海润光伏显然并未对合作方有足够的了解。   在披露合作方顺风光电背景时,海润光伏大摆乌龙,将原本亏损2.71亿元的顺风光电披露为盈利2.71亿元;不仅如此,其公布的合同协议与合作方顺风光电公布的协议在一些细节上也有出入。   根据顺风光电财报,截至2012年末,顺风光电总资产为20.52亿元,净资产为4.31亿元,2012年度营业收入为10.59亿元,净利润为亏损2.71亿元。。   而在海润光伏公告中,顺风光电2012年净利润则被披露为(271336000)元,以括号代替了亏损。   由于41.90亿元的合同款将由顺风光电来支付,因此合作方的实力和盈利能力直接决定着项目能否顺利完成,海润光伏将顺风光电亏损的业绩写成盈利,显然会影响投资者的判断。   除此之外,在公告中海润光伏还表示,“自本协议签署之日起9个工作日内,顺风投资向海润光伏支付协议定金20955万元人民币。”   对于这笔定金,并未在顺风光电的公告中出现。   查阅其公告发现,顺风光电的表述为“江西顺风將支付海润光伏履约保证金人民币90,450,000元,自框架协议之日起3个工作日內支付人民币50,000,000元及自框架协议之日起9个工作日内支付余额。”   二者相差9000多万元,为何一份合同会有两种截然不同的付款额?   一位接近海润光伏的业内人士对21世纪网表示,“一个可能是,二者在合作细节上还未谈好,协议里(海润光伏)的一个项目公司在国开行还有1.5亿的贷款,这笔钱海润希望顺风能垫付上,但顺风只同意了8000多万。”   9成多项目无核准批文   根据二者签订的框架协议,499MW的电站项目被分为了三类,并分别采取不同的合作模式。   第一类项目:已取得项目所在地省级发改委核准批文和入网许可且已签订EPC合同并在建设中的项目共20MW;第二类项目:已取得项目所在地发改委签发的项目前期工作函且已成立项目公司的待建项目共210MW;第三类项目:已取得项目所在地发改委签发的项目前期工作函但尚未成立项目公司的项目共269MW。   前两类项目共涉及规模230MW,将采取顺风投资逐步收购包括酒泉、兴和县察尔湖、精河、吐鲁番海鑫、柯坪、岳普湖等6个项目公司95%的股权的形式来完成。   在股权交割后,海润光伏负责并确保协议签署后六个月之内完成第二类项目中不少于60%项目的后续开发工作,全部第二类合作项目的后续开发工作应在本协议签署后八个月内完成,即取得所在地省级发改委的核准批文,使项目达到开工状态。   第三类269MW项目,海润光伏应负责每一个项目的后续开发工作,直至取得所在地省级发改委的核准批文,使项目达到开工状态。   在海润光伏的公告中,仅对第二类项目合作做了时间上的承诺。但顺风光电则对三类项目都做出了时间上的框定。   根据其公告,第一类项目应在2013 年12 月31 日之前完成,第三类项目的要求则与第二类项目相同,要求海润光伏8个月内取得所在地省级发改委的核准批文。   这就意味着,除了20MW的已经取得了当地发改委的核准批文具备开工条件以外,其余479MW的电站项目都还未取得当地发改委的核准批文,并不具备开工条件。   “项目前期工作函指的是路条,相当于准生证,而有了(核准)批文才可以上户口。”浙江光伏协会的一位工作人员这样表示。

    时间:2020-09-03 关键词: 英飞凌 igbt 功率模块

  • e2v 推出新系列超紧凑、不受《国际武器贸易条例》ITAR约束微波功率模块

      在 DSEI 2013 英国国际防务展览会期间,创新解决方案供应商 e2v 将推出新型超宽频带 (2-18GHz) 微波功率模块 (MPM)。新型 MPM 在尺寸、重量和功率 (SWaP) 特性方面处于市场领先水平,可应用于电子战 (EW)、数据连接以及雷达与通讯系统,且未被列于国际武器贸易条例 (ITAR) 之中。   传统上,2-18 GHz 频率范围通常由两个 MPM 提供,而 e2v 如今推出的单管多单元设备突破常规,展现了卓越的 SWaP 优势。公司还提供 2-7 GHz 及 6-18 GHz 单独 MPM,为系统配置提供最大的灵活性。目前,该类别的 ITAR 免禁设备只包括 2-7 GHz 和 2-18 GHz MPM。   e2v 设计并生产的完整 MPM,结合了公司 50 年传承的微型螺旋线行波管 (TWT) 以及一种高密集能源供应和控制电路——新型固态前置放大器,使得该设备在性能和可靠性方面得以优化。这种模块不仅重量轻、功率强大、耐热性强,还采用了专为海陆空各种应用而设计的坚固包装。   MPM 可以置于外壳中单独供应,也可作为合成的子系统出售,极大地提高了封装灵活性。外形紧凑,因而可靠近发射器安装,尽可能降低了电缆长度,以及相应的能源损失。   e2v 还可以提供定制解决方案,以满足客户在最严苛环境中的具体要求,包括高温、高海拔、振动及冲击。   e2v 推出的 MPM 目前正在接受欧盟快速喷气机大型项目的认证。   e2v 业务单位总经理 Keith Ferguson 评论道:我们荣幸地为您介绍设计独特的超紧凑、ITAR 免禁 MPM 解决方案。输出功率高、频带范围宽,结合小尺寸和灵活封装设计,使其成为平台升级和革新的理想之选。”

    时间:2020-09-03 关键词: e2v 功率模块

  • 充电桩市场需30KW或更大功率模块?

    充电桩市场需30KW或更大功率模块?

      马上了解更多2016年6月《智能汽车会刊》技术趋势与参考设计方案。       6月23日,深圳充电桩展,很多朋友在问老代一个问题,目前的市面上有3KW、7.5KW和15KW的模块,未来是否要开发30KW或者更高功率的模块? 对于专业的充电桩整流模块厂家,要回答这个问题,我们要从两个方面去分析这个问题:   第一:未来电动汽车的发展趋势,作为配套商的直流快充桩怎么更好的响应电动汽车的要求?   第二: 快充桩客户对于充电桩模块的期望和要求是什么?   首先谈一下未来电动汽车的发展趋势,目前大部分电动车车的百公里耗电在20度电左右,电动车的主要用途是用于市内通勤,一般的人不会采用电动车做长距离旅行,续航里程在300-400KM已经满足了大家对于电动车的城区出行需求,而且随着高效能电驱和空调、同步电机的使用,未来的百公里耗电仍有下降的空间,这样的话,电动车的电池容量做到80度电基本上可以满足大部分人的需求。而目前的30-50分钟的快充速度,未来随着电池快速充电技术的进步,未来做到12分钟充满电应该是比较靠谱的,也就是说,未来的充电桩的容量最大可以控制在400KW左右。   按照德国大众公司关于未来充电桩功率的演进,充电桩的功率会从50KW上升到350KW:   大众的最终目标是要电动车要做到燃油车的用户体验。今年5月老代在德国莱比锡、汉堡、慕尼黑等城市转悠了两周,由于德国政府对于电动车的推广力度不大,充电桩的安装数量和系统兼容性远比不上国内京上深等城市。

    时间:2020-08-25 关键词: 电动车 充电桩 整流模块 直流快充桩 功率模块

  • 安森美半导体在Electronica2016推出汽车行业最紧凑的智能功率模块

    安森美半导体在Electronica2016推出汽车行业最紧凑的智能功率模块

      Electronica – 德国慕尼黑– 2016 年 11 月8日 — 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON),最近收购了Fairchild半导体后,位列全球前10大汽车半导体供应商,推出行业最紧凑的650伏特(V)、50安培(A)汽车认证的智能功率模块,用于控制汽车空调(A/C)压缩机。FAM65V05DF1针对混合动力和电动汽车中众多其它高压辅助电机应用,帮助设计人员提高应用的性能和能效,同时降低成本。   FAM65V05DF1独特地集成IGBT、续流二极管和门极驱动器在一个12 cm2的汽车级占位封装中,比由多种分立元件组装的方案小达40%。该器件大大简化和缩短用于A/C压缩机和油泵的高压汽车辅助变频器的电源段的设计流程,即应用必须在严苛及空间受限的工作环境中符合严格的性能标准。   安森美半导体宽广阵容的汽车相关产品和技术持续解决整个车辆的最新应用,如自动驾驶辅助系统(ADAS)、LED照明、电机控制、汽车互通互联和快速发展的汽车功能电子化。此外,公司的产品对于推进未来的半自动和全自动汽车发展极为重要。   收购Fairchild半导体将高压、及大大扩宽的中压范围的器件增添到公司本已涵盖领先行业的低压和中压电源方案阵容,用于传统的内燃机汽车及混合动力和全电动汽车。   最佳展示安森美半导体在解决汽车行业高性能、具挑战性的环境及质量要求的实力和专长的是售出了10亿颗汽车点火IGBT给全球的汽车厂商,超出了公司的里程碑数字。公司持有TS16949认证,符合ISO26262规范,并备有充分利用先进的设计技术和测试方法的零缺陷计划。   在Electronica 2016,安森美半导体的400平米展台将展示用于汽车及物联网(IoT)、电源管理和电机控制领域的最新的产品和创新。共16项现场演示包括专注于汽车应用的演示,如点火IGBT、先进驾驶辅助系统(ADAS)、驾驶员占用状态/车舱内视觉及监控、和激光前照灯等领域。这些将展示新的和扩展了的安森美半导体如何利用和结合各种产品和技术,实现整个车辆的集成系统中的高能效创新。   封装和定价   FAM65V05DF1采用APM 27L DIP双封装,每1,000片批量的单价为38.50美元。阅读FAM65V05DF1博客并访问网站了解更多详细信息。   关于安森美半导体   安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON)致力于推动高能效电子的创新,使客户能够减少全球的能源使用。安森美半导体领先于供应基于半导体的方案,提供全面的高能效电源管理、模拟、传感器、逻辑、时序、互通互联、分立、系统级芯片(SoC)及定制器件阵容。公司的产品帮助工程师解决他们在汽车、通信、计算机、消费电子、工业、医疗、航空及国防应用的独特设计挑战。公司运营敏锐、可靠、世界一流的供应链及品质项目,一套强有力的守法和道德规范计划,及在北美、欧洲和亚太地区之关键市场运营包括制造厂、销售办事处及设计中心在内的业务网络。

    时间:2020-08-21 关键词: 汽车电子 安森美 飞兆半导体 功率模块

  • 电动汽车电机驱动之功率模块,你了解吗?

    电动汽车电机驱动之功率模块,你了解吗?

    什么是电动汽车电机驱动之功率模块?它有什么作用?近几年来随着国家各种节能减排的政策的驱使,让电动汽车有了翻天覆地的发展走势。本文主要讲解电动汽车电机驱动之功率模块,并从中了解它究竟有何用?下面我们介绍了三种 CCD(电荷耦合器件)图像传感器体系结构的特点、优点和缺点,涉及全帧(FF)、帧传输(FT)和行间传输(IT)三种 CCD 的架构。 全帧(Full-Frame)CCD 半导体区域既可以作为光电元件,也可以作为电荷转移器件,这有点违反直觉,但这正是 FF CCD 中发生的事情。在集成过程中,像素位置响应入射光子积累电荷,在集成之后,电荷包垂直地通过像素位置向水平移位寄存器移动。 一般情况下,我们通过应用精心定时的时钟信号来获得 CCD 像素数据,这些时钟信号依次在器件的电荷传输结构中产生电位阱和电位屏障。在全帧 CCD 中,我们需要能够将这些控制电压应用到同样起光电探测器作用的区域,因此,栅极电极由透明多晶硅制成。 全帧 CCD 相对而言比较简单且易于制造,并a且它们允许整个 CCD 表面具有光敏性。这使硅的给定区域中可以包含的像素数量最大化,同时也使每个像素中实际上能够将光子转换为电子的部分最大化。 然而,一个主要的限制是需要一个机械快门(或一个同步的、短时间的光源称为频闪)。CCD 的光激活区并不会因为你已经决定是时候执行读出而停止光激活。如果没有在曝光周期完成后阻挡入射光的机械快门,则在(有意)集成期间生成的电荷包将被读出期间到达的光损坏。 这是全帧 CCD 的基本架构 帧传输(Frame-Transfer)CCD 一般来说,我们更喜欢用电子方式控制曝光,快门(像任何其他快速移动的高精度机械设备一样)使设计更加复杂,最终产品更加昂贵,整个系统更容易出现故障。在电池供电的应用中,驱动物理物体所需的额外能量也是不可取的。 FT-CCD 允许我们保持 FF-CCD 的一些优点,同时(几乎)不需要快门。这是通过将 FF CCD 分成两个大小相等的部分来实现的。其中一个部分是普通的光敏成像阵列,另一个部分是屏蔽入射光的存储阵列。 在集成之后,用于所有像素的电荷包被快速地传输到存储阵列,然后在存储阵列中发生读出。当读取存储位置时,活动像素可以为下一图像累积电荷,这使得帧传输 CCD 能够获得比全帧 CCD 更高的帧速率。 说 FT 架构几乎消除了快门,因为无快门设计会遇到一个称为垂直涂抹的问题。电荷包从活动像素到存储位置的传输很快,但不是瞬间发生的,因此在垂直传输期间到达传感器的光可以改变图像信息。 FT 架构的主要缺点是成本较高,并且相对于图像质量而言面积增大,因为基本上是使用 FF 传感器,然后将像素数减少两倍。 帧传输 CCD 在全帧架构中增加了一个存储阵列 线间传输(Interline-Transfer)CCD 我们需要的最后一个主要的架构改进是将集成电荷快速转移到存储区域,从而将污迹降低到可以忽略的程度。线间传输 CCD 通过提供与每个光活动位置相邻的存储(和传输)区域的网络来实现这一点。曝光完成后,传感器中的每个电荷包同时传输到非光敏垂直移位寄存器中。 因此,它的 CCD 能够以最小的拖影实现电子快门,并且像 FT-ccd 一样,它们可以在读出期间集成,从而保持较高的帧速率能力。然而,如果光生电荷在读出过程中从光活性柱泄漏到相邻的垂直移位寄存器中,则可能发生一些涂抹。如果应用程序不需要高帧速率,则可以通过延迟积分直到读出完成来消除此问题。 线间 CCD 不需要帧传输 CCD 中使用的大存储部分,但它们引入了一个新的缺点:传感器成为将光子转换为电子的效率较低的手段,因为每个像素位置现在都由光电二极管和垂直移位寄存器的一部分组成。换言之,部分像素对光不敏感,因此相对于落在像素区域上的光的量产生较少的电荷。这种灵敏度的损失通过在传感器上添加将入射光集中到每个像素的光活动区域的微小透镜而大大减轻,但是这些“微透镜”有其自身的一系列困难。 在行间传输架构中,存储(和垂直传输)区域位于光活性柱之间。 结论 希望这篇文章能帮助理解在设计 CCD 图像传感器时所涉及的权衡。全帧 CCD 可能看起来是最“原始”的类型,但它们仍然是不需要高帧速率的系统中的首选,并且可以容忍闪光灯或机械快门的使用。帧传输 CCD 和线间传输 CCD 具有更多的用途,在某些应用中具有关键的优势。以上就是电动汽车电机驱动之功率模块解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-04 关键词: 电机驱动 CCD 功率模块

  • 采用标准封装的射频功率模块,你听说过吗?

    采用标准封装的射频功率模块,你听说过吗?

    什么是采用标准封装的射频功率模块?它有什么作用?荷兰埃因霍温,2018年6月5日讯——易用性以及在不同频率下的设计再利用这两种特性以往与射频功率解决方案毫不相干,但这种情况现在发生了改变。射频功率产品的领导者恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.)(纳斯达克代码:NXPI)今日宣布推出两款新型功率模块,有望成为未来数年的新标准。 这些新型模块的简易性在于它们在为射频晶体管提供LDMOS技术的同时结合了通用的TO-247和TO-220功率封装,让安装变得非常简单。同时,紧凑型参考电路还可在1.8 MHz至250 MHz的频率范围内重复再利用。这样将能节省数量可观的成本,对于大部分HF和VHF系统而言,还可缩短产品上市的时间并优化供应链。 消除射频功率产品的入门障碍 恩智浦新推出的射频解决方案之一是MRF101AN晶体管,提供100 W的输出,采用TO-220封装,另一种解决方案是MRF300AN晶体管,提供300 W的输出,采用TO-247封装。当前适用于高功率射频的塑料封装需要精确的回流焊接工艺,而这些新型晶体管则使用标准通孔技术装配到印刷电路板(PCB),从而节省了成本。由于晶体管能够垂直紧固到底盘,或者通过更具创意、用途更多的方式进行安装(如安装在PCB下方),因此散热也得到简化。这就为机械设计提供了更多选择,有利于降低物料成本(BoM)并缩短产品面市时间。 恩智浦高级总监兼多市场射频功率部总经理Pierre Piel表示:“射频功率技术在逐渐进入要求更苛刻的新应用中,而在这些应用领域,对易用性、高性能、互操作性的要求至关重要。我们将继续致力于简化射频功率的使用,为我们的客户提供能够降低设计要求、减少产品上市时间并优化供应链的解决方案。” 在不降低性能的前提下提供灵活性 在40.68 MHz的频率下,MRF300AN输出330 W的连续波(CW),增益为28 dB,效率为79%。作为恩智浦极为耐用的晶体管系列产品的一部分,该系列专为在条件恶劣的工业应用中使用而设计,能够耐受65:1的电压驻波比(VSWR)。 它使用2 x 3英寸(5.1 x 7.1厘米)功率模块参考设计来为强大的性能提供支持,该设计采用经济高效的PCB材料。只需更换线圈和分立元件,即可对设计进行调整,以支持从1.8到250 MHz的其他任何频率,而无需更改PCB布局。对于射频设计人员而言,这样可以确保产品快速面市,以便开发功率放大器,满足新市场需求。 为了实现更高的灵活性,每个晶体管提供两种配置:MRF101BN镜像MRF101AN的引脚输出,从而实现紧凑型推挽布局,在不损害效率的前提下满足宽带应用需求。 MRF101AN和MRF300AN面向工业、科学和医疗(ISM)应用,以及HF和VHF通信。开关模式电源预期还将催生一个新市场,因为这种技术实现了比现有解决方案频率更高的开关,从而降低了总物料成本。所有这些产品都参加恩智浦的“产品持续供应计划”,确保供应15年。 供货情况 MRF300AN现已面市。MRF101AN目前提供样片,预计将于2018年9月开始生产。MRF300AN提供频率为27 MHz、40.68 MHz、81.36 MHz和230 MHz的参考电路。有关定价或其他信息,请联系您当地的恩智浦销售办事处或恩智浦指定经销商。以上就是采用标准封装的射频功率模块解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-09 关键词: 射频 封装 功率模块

  • 英飞凌发布适用于xEV主逆变器的功率模块 打造高性价比电动汽车产品组合

    编者按:今天有两个话题都围绕华为,就5G终端市场布局,华为5G产品线总裁杨超斌表示,5G的发展速度快于3G,5G的发展则将快于4G。华为表示,他们将在2020年推出中端5G手机。此外,据央视报道,经广东省高级人民法院诉讼调解,华为技术有限公司、三星(中国)投资有限公司在涉及标准必要专利的侵权纠纷系列案件中,最终达成了全球和解。就全球范围内的标准必要专利交叉许可问题,双方已达成框架性的《专利许可协议》,同时相关诉讼也得到一揽子解决,开始陆续撤诉。 据外媒报道,随着首个功能齐全的5G网络在韩国、瑞士等国的推出,智能手机品牌纷纷推出4G手机以获得先发优势。像OPPO等厂家就已经走在前面。虽然大多数5G手机都是高端定位,但华为表示,他们将在2020年推出中端5G手机。 华为5G产品线总裁杨超斌表示,5G的发展速度快于3G,5G的发展则将快于4G。 杨超斌回忆称,首批4G手机上市用了3年时间,而中端4G手机只用了4年时间。眼下,中国市场正在第一轮5G手机风潮,售价高达10000元。据悉,杨超斌是在华为在中国上市Mate 20X 5G之后发表的这份声明。Mate 20X 5G售价12,800元。华为表示,他们将在2020年推出中端5G手机。 华为与三星的专利官司和解 据央视报道,经广东省高级人民法院诉讼调解,华为技术有限公司、三星(中国)投资有限公司在涉及标准必要专利的侵权纠纷系列案件中,最终达成了全球和解。就全球范围内的标准必要专利交叉许可问题,双方已达成框架性的《专利许可协议》,同时相关诉讼也得到一揽子解决,开始陆续撤诉。 据了解,从2011年开始,华为、三星就专利交叉许可问题多次进行谈判,但一直没有实质性进展。 八年来,双方在中国和相关国家先后提起了40多起诉讼。 2018年1月11日,深圳市中级人民法院一审判决三星在中国生产销售的4G手机侵犯华为两项专利,三星随即上诉到广东高院。 在广东高院的多次调解下,华为和三星最终达成了和解,不过具体的和解条件暂未披露。 就在一个月前,高通、苹果也达成和解,撤回所有相关诉讼,签订为期六年的直接授权许可协议。 按照高通的说法,苹果将向其支付45-47亿美元的专利费,但更多细节保密,有消息称苹果每一部iPhone要缴纳8-9美元授权费,高于此前的7.5美元。 搞定苹果之后,高通的下一个目标价就是华为,高通也已经明确提出,与华为的谈判正在进行,而与苹果的和解增强了解决与华为问题的能力。 有内部消息人士透露,高通与华为的专利和解谈判已经到了最后阶段,华为每年支付的专利费用可能会超过5亿美元,但远达不到苹果和解的45亿美元。 这主要是因为华为在通信领域的专利也非常多,特别是5G技术上,这样华为可以和高通进行交叉专利授权,从而大大降低核心授权专利费。 本文资料来自Cnbeta和集微网。  

    时间:2020-06-05 关键词: 英飞凌 逆变器 功率模块

  • 对于功率模块电动汽车需要什么样的

    对于功率模块电动汽车需要什么样的

    半导体在汽车中的应用集中为传感器、微控制器和功率半导体。随着汽车电子化率的提高,底盘、动力总成和ADAS用MCU微控制器芯片和传感器在新能源汽车上的应用要高出燃油车。但是它们不如功率半导体增加量来得明显。 与传统燃油车和弱混动力车相比,电动汽车少了发动机和启停系统,但多出了电池、电机、电控核心部件以及车载DCDC、电空调驱动、车载充电器(OBC)等电力电子装置。它们将动力电池所存储的电能转化为驱动电机、车载低压用电设备、空调电机所需的电能。这都离不开能够实现电能转换和控制的功率半导体。 核心部件中电池和驱动电机代替燃油车的燃油和发动机,为车辆的行驶提供澎湃的动力。此时,电机控制器通过功率器件的转换,将动力电池中的直流电转变为交流电,为驱动电机提供电能。传统燃油车中,高压功率半导体如IGBT仅有少量位于发动机点火器中。而在混合动力车、插电式混合动力车和纯电动汽车中,功率半导体用于逆变器中的体量是非点火器可以相较的。 比亚迪微电子IGBT产品中心产品总监杨钦耀曾对NE时代记者详细解释了用于主电机驱动中的功率半导体。他指出,混合动力车、插电式混合动力车和纯电动汽车需要擅长大功率作战的功率半导体。它们对功率器件的需求一般为输出功率在20-200kW,平均功率大约在70kW。这时,电机控制器厂家一般会选用导通压降小、耐压高、输出功率高的IGBT芯片,而非用于燃油车或轻混车中的MOSFET。 主电机驱动系统中对功率器件的功率要求高出车载DCDC变换器、OBC、电空调驱动。例如OBC(充电+逆变)需要输出功率为10-40kW的IGBT功率器件。 功率器件在新能源汽车上发挥的功用要高出燃油车许多,这也就体现了它的价值。有数据统计到,新能源汽车中功率器件的成本高达387美元,占整车半导体价值的55%。而传统燃油车中功率器件的单车价值约为60美元。新能源汽车相比传统燃油汽车新增的半导体成本中,功率器件成本约为269美元,占总增加成本的76%。 IGBT是由电压驱动进行导通的功率器件。在逆变器中将高压电池的直流电转成交流电后,电机再输出功率,驱动车轮前行。它在工作过程中产生的热量约占输送能量的10%,这也就意味着它会损失10%左右的传递效率。因此降低工作损耗,是IGBT进化中的一个努力方向。 在国内半导体厂商中,比亚迪微电子去年推出了最新的IGBT4.0芯片。同等工况下,这款IGBT综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%。这意味着电流通过IGBT器件时,受到的损耗降低,使得整车电耗显著降低。芯片升级进化后,功率模块作用到逆变器中时还需考虑到散热效率。高电压、高电流带来的热积累,可能导致功率器件被击穿或烧毁。提升散热效率,就可以减小功率器件失效的可能性。 不仅如此,三合一电驱动系统已经成为一种发展趋势,为了满足紧凑化设计,车企及供应商对功率器件提出小型化的设计要求。IGBT芯片接触散热器的面积自然就会减少,对散热而言是一个挑战。如何解决散热问题,是电驱动功率模块向前发展必须解决的一个难题。 IGBT最早推出来的时候其实不是为电动汽车准备的,而是为了工业领域。功率器件公司普及提供的是半桥结构的间接水冷模块。这一代产品有个弊端即是在散热上。它们均是基于单面散热为主,输出的功率有限。 比亚迪认为,适用于汽车领域的IGBT模块需为直接水冷。例如,秦DM使用的V-315模块取消了散热片,在背面增加了针翅状的Pin-fin流道结构。这样它就不需要导热硅脂,而是直接在散热器上开一个口,针翅插下去之后,加上密封圈通过冷却液直接散热。最终带来的效果是,热阻降低40%。从目前看,比亚迪的IGBT模块应用已经走到第三代双面散热技术。不过,其Pin-fin底板全桥结构的V-315是全球装车量最多的全桥IGBT模块。 为了进一步提升电驱的功率密度,许多车企开始考虑双面散热的技术。其目的在于进一步提高散热的效率,减少模块使用量。在双面散热模块中,芯片的正面和背面都通过焊接的方式焊接起来,连接到散热器。与直接水冷模块相比,双面散热的热阻可以进一步降低30%。 双面散热功率模块已经被一些车企所接受和认可。据了解,宝马、奔驰、沃尔沃已在采用双面散热功率模块。虽然这项技术仅在少量电动汽车中有所使用,但更低芯片损耗、更强电流输出能力、更高散热效率的功率模块对电动汽车而言已成为一种趋势。

    时间:2020-05-26 关键词: 电动汽车 功率模块

  • 智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理

    智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理

    IPM是一种混合集成电路,它将大功率开关元件和驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内,这种功率集成电路特别适应逆变器高频化发展方向的需要。其产品外形及内部结构如图1-15所示。 图1-15 智能功率模块及内部结构 目前,IPM一般以IGBT为基本功率开关元件,构成单相或三相逆变器的专用功能模块,在中小容量变频器中广泛应用。 除了在工业变频器中被大量采用后,经济型的IPM在近年来也开始在一些民用产品如家用空调变频器、冰箱变频器、洗衣机变频器中得到应用。 变频器常用智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理 智能功率模块将功率开关和驱动电路集成在一起,而且还设有过电压、过电流、过热等故障检测电路,并将检测信号送给CPU。它具有体积小、功能多、功耗小、使用方便等优点,被广泛应用于通用变频器之中。 IPM是将主开关器件、续流二极管、驱动电路、过电流保护电路、过热保护电路和短路保护电路以及驱动电源不足保护电路、接口电路等集成在同一封装内,形成的高度集成的智能功率集成电路。 IPM的主要特点 1.驱动电路 在IPM内部设置了高性能的驱动电路,具有出现故障后自动软关断IGBT的功能,同时,由于结构紧凑,驱动电路与IGBT之间距离极短,抗干扰能力强,输出阻抗又很低,不需要加反偏电压,简化了驱动电路电源,仅需提供1组下桥臂的公共电源和3组上桥臂的独立“浮地”电源。 2.欠电压保护 每个驱动电路都具有欠电压(UV)保护功能。无论什么原因,只要驱动电路电源电压Ucc低于欠电压阀值Uuv时间超过10ms,IPM就会关断,同时输出一个故障报警信号。 3.过热保护 IPM内部绝缘基板上设有温度传感器,当温度超过过热断开阀值时,IPM内部的保护电路就会阻止门极驱动信号,不接受控制输入信号,直至过热现象消失,保护器件不受损坏,同时输出过热故障信号。当温度下降到过热复位阀值时,电路自动恢复正常工作。 4.过电流、短路保护 IPM中的IGBT电流传感器是射极分流式,采样电阻上流过的电流很小,但与流过开关器件上的电流成正比例关系,从而取代了大功率电阻、电流互感器、霍尔电流传感器等电流监测组件。如果IPM中任意一IGBT的C极电流大于过电流动作电流10μs时,IPM将软关断,并且输出过电流报警信号。 5.制动电路 IPM中设有IGBT组成的制动电路。当IPM接收到制动信号后,制动电路中的IGBT导通,接在制动端BN的制动电阻吸收电能,制动电路工作。 6.使用方便 IPM采用陶瓷绝缘结构,直接安装在绝缘板上。直流输入(P、N)、制动单元输出(B)和变频器输出端子直接用螺钉连接;输入、输出控制端子并排成一列,可用通用插座连接。所以主接线端子和控制端接线端子都可以直接拆卸,不需要烙铁焊接,非常方便。 IPM内部的基本结构和原理 1.IPM内部基本结构原理 图一 IPM内部的基本结构原理图 如图一所示:图中UV为欠压保护单元、OC为过电流保护单元、SC为短路保护单元、OT为过热保护单元,这些保护单元的输出信号作为或门输入信号。4种保护单元中只要有一种保护单元发生故障,IPM就会输出故障信号。图中Drive为驱动放大单元,从图中可以看出驱动放大单元一方面将接收到的控制信号进行放大输出,驱动IGBT控制极;同时,可以接收任一故障保护电路的信号,一旦接收到故障保护电路的信号,便输出软关断驱动信号去软关断IGBT,使IGBT受到保护。 2.IPM内部结构原理 图二 IPM内部结构原理图 由图二可见IGBT1~IGBT6组成逆变桥,VDF1~VDF6分别为6个IGBT的续流二极管。其中IGBT1~IGBT3为上桥臂开关器件,由3个单独“”浮地直流电源给3组控制电路供电;IGBT4~IGBT6为下桥臂开关器件,3组控制电路由一组直流电源供电;IGBT7为制动电路开关器件,VDW是它的续流二极管,内部具有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路。内部故障保护电路若检测到过电流、欠电压、过热和短路故障中的任一故障,IPM就会自行软关断,同时送出故障报警信号。 IPM各端子符号和含义 UinU:上桥臂U相控制信号输入端; UccU:上桥臂U相驱动电源输入端,UccU为“+”端,GND U为“-”端; UinV:上桥臂V相控制信号输入端; UccV:上桥臂V相驱动电源输入端,UccV为“+”端,GND V为“-”端; UinW:上桥臂W相控制信号输入端; UccW:上桥臂W相驱动电源输入端,UccW为“+”端,GND W为“-”端; Ucc:下桥臂共用驱动电源(Ucc)输入端,Ucc为“+”端,GND 为“-”端; UinDB:制动控制信号输入端; UinX:下桥臂X相控制信号输入端; UinY:下桥臂Y相控制信号输入端; UinZ:下桥臂Z相控制信号输入端; ALM:保护电路动作时的输出端; P、N:变频装置整流、平波后主电源(Ud)输入端,P为“+”端,N为“-”端; B:制动输出端子,减速时可以释放再生电能的端子; U、V、W:变频器三相输出端。

    时间:2020-05-11 关键词: 变频器 保护电路 功率模块

  • CISSOID强劲可靠的栅极驱动器为Wolfspeed的快速开关碳化硅(SiC)功率模块提供支持

    CISSOID强劲可靠的栅极驱动器为Wolfspeed的快速开关碳化硅(SiC)功率模块提供支持

    比利时·蒙-圣吉贝尔,2020年1月14日–各行业所需高温半导体解决方案的领导者CISSOID日前宣布,为Wolfspeed提供强劲可靠的栅极驱动器,以支持其XM3碳化硅(SiC)MOSFET功率模块。该新型栅极驱动器板旨在为高功率密度转换器提供支持,可以安全地驱动快速开关碳化硅功率模块以实现低损耗,同时可以在空间受限的电机驱动器、紧凑型电源或快速电池充电器内部的高温环境中运行。CMT-TIT0697栅极驱动器板被设计为可直接安装在CAB450M12XM31200V/450A碳化硅MOSFET功率模块上。凭借可提供每通道高达2.5W功率的板载隔离电源(且无需降低高达125°C的额定环境温度),该栅极驱动器可以驱动频率高达100KHz的XM3模块,从而实现高功率密度。高达10A的峰值栅极电流和对高dV/dt(>50KV/µs)的抗扰性使得该栅极驱动器可以在栅极电阻为零的情况下驱动功率模块,从而将开关损耗降至最低。该板可承受高达3600V的隔离电压(经过50Hz、1分钟的耐压测试),并可提供14mm的爬电距离,而且具备欠压锁定(UVLO)、有源米勒钳位(AMC)、去饱和检测和软关断(SSD)等保护功能,以确保一旦发生故障时可以安全地驱动功率模块并提供可靠的保护。

    时间:2020-01-14 关键词: MOSFET 碳化硅 功率模块

  • 基本半导体车规级全碳化硅功率模块斩获第十四届“中国芯”奖项

    基本半导体车规级全碳化硅功率模块斩获第十四届“中国芯”奖项

    “中国芯”是国内集成电路产业的最高荣誉,被誉为我国集成电路设计业发展的风向标。10月25日,第十四届“中国集成电路产业促进大会”在青岛举办,并现场揭晓了“中国芯”优秀产品征集结果。深圳本土第三代半导体科创企业——深圳基本半导体有限公司旗下车规级全碳化硅功率模块(BMB200120P1)荣获优秀技术创新产品奖。基本半导体董事长汪之涵博士(左起第五位)登台领奖“中国芯”优秀产品征集活动由中国电子信息产业发展研究院(直属于国家工业和信息化部的一类科研事业单位)主办,旨在征集国内集成电路领域产品创新、技术创新和应用创新成果,打造中国集成电路产业高端公共品牌,并发挥示范效应,促进我国集成电路产业发展。本届“中国芯”优秀产品征集活动设有“年度重大创新突破产品、优秀技术创新产品、优秀市场表现产品、优秀技术成果转化项目”四大奖项,自启动以来得到国内集成电路企业和上下游厂商的高度关注,共收到来自125家芯片企业、187款芯片产品的报名材料,创历史新高,涵盖了国内最优秀的集成电路企业,代表着我国集成电路产业最先进的发展水平。同时,本届“中国芯”的报名企业中,上海的企业26家,深圳21家,北京20家,累计占总报名企业数量的54%;征集产品中,上海企业的产品49款,深圳40款,北京23款,累计占最终征集产品数量的59%。2019年“中国芯”优秀产品展示第十四届“中国芯”优秀技术创新产品奖基本半导体本次获奖的车规级全碳化硅功率模块,内部集成两单元1200V/200A碳化硅MOSFET和碳化硅续流二极管。碳化硅MOSFET采用了最新的设计生产工艺,在栅极电输入电容、内部寄生电感、热阻等多项参数上达到业内领先水平。单模块采用半桥拓扑结构,200A输出电流能力可有效减少逆变器中功率器件数量,降低系统设计难度,提升系统可靠性,并使用了业内主流的单面水冷散热形式,为高效电机控制器设计提供便利。基本半导体车规级全碳化硅功率模块车规级全碳化硅功率模块主要为新能源汽车应用设计,提升动力系统逆变器转换效率、缩小体积、降低重量,进而提高新能源汽车的能源效率和续航里程。今年9月,青铜剑科技联合基本半导体发布了基于上述车规级全碳化硅功率模块的新能源汽车电机控制器解决方案,可实现最大功率150kW@800Vdc,最大工作开关频率100kHz,输入电压范围300~800Vdc,三相输出电流240A,功率密度达30kW/L。基于车规级全碳化硅功率模块的新能源汽车电机控制器解决方案“中国芯”优秀产品征集活动的成功举办,为国内集成电路设计企业提供了集中展示实力和信心的舞台,推动国产芯片行业的自主创新,加快“中国芯”市场化、产业化的步伐。未来,基本半导体将再接再厉,以创新、专注的工匠精神,怀揣中国芯,追梦新时代!活动现场

    时间:2019-10-28 关键词: 中国芯 碳化硅 功率模块

  • Power Integration推出高度灵活的门极驱动器系统

    Power Integration推出高度灵活的门极驱动器系统

    Power Integrations近日推出SCALE-iFlex™门极驱动器系统,新产品适合耐用介于1.7 kV至4.5 kV的IGBT、混合型和碳化硅(SiC) MOSFET功率模块。该系统由一个中央绝缘主控制(IMC)和一到四个模块适配型门极驱动器(MAG)组成。IMC提供4.5 kV耐压。这些MAG可支持1700 V、3300 V和4500 V电压等级的不同功率模块、厂家和半导体开关技术。SCALE-iFlex门极驱动器系统轻松支持业界最新功率模块的并联,以最小的开发成本提供可靠且高度灵活的系统扩展性。MAG的位置临近模块的控制端子,可提供优异的开关性能,IMC在MAG与用户的MCU处理功能(例如,PWM命令、短路和欠压故障报告以及NTC和直流母线电压测量)之间执行所有必要的通信。IMC配有电气接口或者符合加强绝缘的光纤接口,并且符合1700 V和3300 V功率模块的EN 50124-1、IEC 61800-5-1和UL 61800-5-1标准。光纤IMC还符合4500 V半导体的基本绝缘要求。器件涂覆双面三防漆,产品经过全面的在线测试(ICT),100%进行HIPOT(高压绝缘)及局部放电测试,确保具备极高的可靠性。新器件具备一整套完善的保护特性,例如欠压保护、高级软关断(ASSD)短路保护以及加强绝缘(3300 V耐压)的NTC温度检测。Power Integrations产品技术经理Thorsten Schmidt表示:“SCALE-iFlex门极驱动器系统适合所有一线模块厂商最新的1700 V至3300 V功率模块。该系统可为苛刻的应用提供极高的可靠性,这些应用包括风力涡轮机逆变器、工业驱动以及轨道交通应用的主推进及辅助逆变器。”

    时间:2019-06-27 关键词: 门极驱动器系统 scale-iflex 功率模块

  • CISSOID和清华大学电机系达成技术合作意向,共同研发基于碳化硅功率模块的系统

    双方携手推动碳化硅功率器件在新能源汽车领域实现广泛应用 CISSOID日前宣布:公司已与清华大学电机工程与应用电子技术系(简称电机系)达成技术合作意向,双方将携手研发基于碳化硅(SiC)功率模块的系统,期望共同攻克技术难题以求实现其潜在的高效率和高功率密度等优势,并将大力支持在新能源汽车领域开展广泛应用。 CISSOID公司来自比利时,是高温半导体解决方案的领导者,专为极端温度和恶劣环境下的电源管理、功率转换与信号调节提供标准产品和定制解决方案。清华大学电机系创立于1932年,自创立以来始终坚持既瞄准国际前沿基础研究、又面向国民经济建设重大需求的理念,立足电气和电工两大行业进行科学攻关,为中国相关领域发展做出了卓越贡献。此次双方强强联合将有助于发挥各自的优势,推动基于碳化硅功率器件的系统研发,助力新能源汽车领域实现快速发展。 “当前新能源汽车的设计越来越精细,对功率密度和效率的要求越来越高。碳化硅器件具有开关速度快、导通电阻小等优点,可充分提高能源变换效率。但在实际应用中,由于碳化硅器件开关频率的大幅提高,则要求驱动器件要尽可能地靠近功率模块,再加上车载变换器密闭环境的影响,这样就造成了驱动器件温度升高,所以我们需要耐高温的驱动电路来配合开发。”清华大学电机系陆海峰副教授表示。“很高兴可以与CISSOID公司进行合作,他们的高温器件和高温封装技术可以很好地配合碳化硅器件的应用,以使整体设计上实现耐高温及高功率密度,并将碳化硅器件潜在的高效率发挥出来。特别是他们久经验证、享誉业界的耐高温驱动器产品具有优异的性能,可以助力我们快速实现碳化硅功率模块在新能源汽车中的应用。” “清华大学电机系是中国顶级科研单位,承担了很多重要的新能源汽车国家项目,持续推动新能源汽车先进技术的研发。CISSOID有非常强的高温驱动芯片和高温封装设计团队,此次与清华大学电机系在研发方面展开合作,希望可以共同解决碳化硅器件应用的技术难题。”CISSOID首席执行官Dave Hutton先生表示。“CISSOID非常注重与中国半导体产业的融合发展,我们已经融入了来自中国的投资,并已在芯片制造、封装测试等方面开始与中国公司进行广泛的合作。此次我们与中国顶级科研单位共同开发则进一步体现了CISSOID力求广泛融入中国半导体产业链的战略。” 近年来,新能源汽车在全球各地快速发展,促使碳化硅器件的市场规模迅速扩大,目前国际领先的特斯拉和丰田等已开启了碳化硅功率器件在新能源汽车领域的早期应用。然而,要使碳化硅器件充分发挥其耐高温、耐高压、高功率密度、高效率等优势,也有诸多技术难题需要解决。例如,在汽车、航空航天、石油等应用中,碳化硅器件就需要驱动器在耐高温以及异常严苛的保护机制等方面提供充分支持。CISSOID拥有在多个高端领域验证过的,应用超过10年的耐高温、高可靠性、高鲁棒性驱动器产品,可以使碳化硅功率模块在系统中充分发挥性能,进而帮助提升新能源汽车的电力运转水平和续航里程。 根据中国汽车工业协会发布的数据,2018年中国新能源汽车产销量同比增长59.9%和61.7%,分别为127万台和125.6万台——双双突破125万台。新能源汽车对高效率、小体积、耐高温的碳化硅器件及其辅助器件有很高的需求,而优质的驱动器产品可以在这些特性方面为碳化硅器件提供良好的支持,可极大地提高整体电控系统的可靠性。CISSOID公司和清华大学电机系将通过合作形成强大合力,共同研发高质量的基于碳化硅功率模块的系统,助力中国新能源汽车领域实现更快、更好发展。

    时间:2019-04-08 关键词: 碳化硅 功率模块

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