IGBT模塊集成溫度測(cè)量和驅(qū)動(dòng)元件

時(shí)間：2009-09-01 06:10:00

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[導(dǎo)讀]英飛凌（Infineon）日前推出IGBT（絕緣柵雙極晶體管）MIPAQ base模塊。該模塊為IGBT三相逆變橋，內(nèi)部集成電流取樣電阻，適用55kW的工業(yè)驅(qū)動(dòng)和伺服裝置，滿足低雜散電感的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。此次推出的MIPAQ系列包括三大產(chǎn)

英飛凌（Infineon）日前推出IGBT（絕緣柵雙極晶體管）MIPAQ base模塊。該模塊為IGBT三相逆變橋，內(nèi)部集成電流取樣電阻，適用55kW的工業(yè)驅(qū)動(dòng)和伺服裝置，滿足低雜散電感的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。此次推出的MIPAQ系列包括三大產(chǎn)品：MIPAQ base模塊（已開(kāi)始量產(chǎn)）；MIPAQ sense模塊（集成全數(shù)字化電流測(cè)量功能，提供電流隔離輸出信號(hào)）；MIPAQ serve模塊（集成驅(qū)動(dòng)/溫度檢測(cè)元件）。其中，MIPAQ base已開(kāi)始批量生產(chǎn)，MIPAQ sense和MIPAQ serve模塊已開(kāi)始提供樣品，英飛凌將于2009年第三季度批量生產(chǎn)。

高度為17mm的MIPAQ base模塊以高性價(jià)比，實(shí)現(xiàn)高效、緊湊、耐用的變頻器設(shè)計(jì)。MIPAQ base模塊集成了三個(gè)專門設(shè)計(jì)用于測(cè)量輸出電流的取樣電阻，使相關(guān)設(shè)計(jì)可在節(jié)省空間和消除PCB熱點(diǎn)方面顯著受益。英飛凌工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理馬國(guó)偉表示，由于外部電流傳感器成本高且占用空間大，這些集成取樣電阻可處理以前由外部電流傳感器執(zhí)行的各項(xiàng)任務(wù)，因此，對(duì)變頻器PCB的影響也將明顯減少。而采用壓接式連接的MIPAQ base模塊能夠?qū)⑷与娮璁a(chǎn)生的熱量更好地分配到散熱器上。根據(jù)英飛凌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，壓接式連接的故障率遠(yuǎn)低于焊接式及彈簧式連接。

MiPAQ模塊采用的驅(qū)動(dòng)芯片是英飛凌基于CLT（coreless transformer）的驅(qū)動(dòng)芯片1ED020I12-F，應(yīng)用于工業(yè)變頻器以及電動(dòng)車馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。馬國(guó)偉解釋，由于光耦本身有電流傳輸比（CTR）會(huì)隨著使用時(shí)間延長(zhǎng)而導(dǎo)致性能降低，相對(duì)于光耦，CLT具有傳輸速度快、傳輸延時(shí)匹配性質(zhì)好和傳輸性能不會(huì)隨著使用時(shí)間減弱特點(diǎn)，CLT可在很高的溫度下工作，同時(shí)又可以提供和光耦一樣的電氣安全隔離。

通過(guò)利用英飛凌溝槽柵場(chǎng)終止IGBT4芯片技術(shù)和EmCon二極管，采用符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的英飛凌EconoPACK3封裝工藝，六單元1200 V MIPAQ base模塊的標(biāo)稱電流最高為150 A，模塊的最高工作結(jié)溫是+150°C，并集成了NTC進(jìn)行溫度測(cè)量。馬國(guó)偉表示，提升結(jié)溫是英飛凌提升IGBT可用功率的一個(gè)手段，而且它是IGBT模塊封裝技術(shù)提升的結(jié)果。IGBT的輸出電流是受結(jié)溫限制的，關(guān)鍵是芯片的溫度限制了IGBT的功率負(fù)荷。如果能夠把結(jié)溫提升就意味著IGBT可以輸出更大的電流。

英飛凌實(shí)現(xiàn)結(jié)溫提升的方法，一是降低IGBT的飽和電壓，從而降低IGBT的損耗；二是提高模塊的焊線工藝，提升它的可靠性和功率交變能力。馬國(guó)偉表示，通過(guò)這兩個(gè)手段來(lái)提高IGBT的使用規(guī)格。對(duì)客戶來(lái)說(shuō)可以獲得更大的使用功率，還可以降低損耗，也即散熱器溫度和模塊殼溫都降低了，允許模塊輸出更大的電流，同時(shí)IGBT的可靠性提升直接決定了模塊使用壽命的大大增加。

集成溫度測(cè)量和驅(qū)動(dòng)元件，MIPAQ系列IGBT模塊有助于以較低的成本設(shè)計(jì)出功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)緊湊，并且節(jié)能環(huán)保的中低功率變頻器。馬國(guó)偉表示，英飛凌的質(zhì)量控制是參照IEC60747-9標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)產(chǎn)品都進(jìn)行百分之百的測(cè)試，即對(duì)每一個(gè)出廠的產(chǎn)品都進(jìn)行如飽和電壓、門極漏電流、C和E之間的漏電流、熱阻、模塊的絕緣電壓等的測(cè)試。同時(shí)進(jìn)行可靠性測(cè)試，針對(duì)模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行如工藝循環(huán)測(cè)試、熱沖擊測(cè)試、濕度測(cè)試、震動(dòng)測(cè)試等。因此，英飛凌是通過(guò)可靠性測(cè)試和質(zhì)量測(cè)試來(lái)保證模塊產(chǎn)品的質(zhì)量。

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