电子创新@@188足彩外围@@app 网@@ - 功率@@模块@@@@ - 188足彩网

森国科@@推出电机驱动@@专用的@@高集成@@、高性能@@IPM智能功率@@模块@@@@@@

judy — Tue, 02 Jan 2024 07:26:06 +0000

随着全球家用电器变频化的@@加速渗透@@，5G、AI以@@及@@数据@@计算@@等终端系统复杂度的@@提升@@，也为智能功率@@模块@@@@@@市场带来大量增长@@。IPM智能功率@@模块@@@@@@不仅可以@@简化电路设计@@@@，减少在@@电路中的@@占用空间@@，还可以@@提高电路的@@运行可靠性@@，广泛应用于消费@@电子@@、家电@@、汽车@@、轨道交通@@、工业@@设备@@、新能源@@、智能电网@@等众多领域@@。

为响应市场需求@@，森国科@@推出一款紧凑@@型@@全塑封@@SOP-23H封装@@的@@@@IPM智能功率@@模块@@@@@@KG05AS05B1M1（500V，5A），这是@@一款高集成@@、高可靠性@@的@@三相@@无刷直流电机驱动@@电路@@模块@@@@，目前@@可为风扇类@@、厨房烟机@@、高速风筒@@、风机@@、泵类等小功率@@电机驱动@@产品@@提供经济高效@@的@@解决方案@@。

森国科@@IPM智能功率@@模块@@@@@@KG05AS05B1M1集成了@@6个@@MOS管@@和@@@@3个@@半桥高压栅极@@驱动@@电路@@@@，具备欠压@@保护和@@失效保护功能@@@@，以@@保证@@电子设备的@@安全和@@可靠性@@。由于@@每一相都有一个@@独立的@@负直流端@@，其电流@@可以@@分别单独检测@@。KG05AS05B1M1封装@@采用@@了高绝缘@@、易导热和@@低@@电磁干扰的@@设计@@，使其具备开关速度快@@@@、功耗低@@@@、抗干扰能力强和@@高可靠性@@等优点@@，有利于近@@一步降低@@系统成本@@。

性能特点@@

开关频率@@10kHz以@@上@@

三相@@500V快恢复@@功率@@@@MOS管@@，内置@@保护功能@@栅极@@驱动@@@@

内置@@自举二极管@@@@

独立的@@负直流端便于三相@@变频器电流@@检测的@@应用@@

完全兼容@@ 3.3V 和@@ 5V 的@@ MCU 的@@接口@@，高电平有效@@

优化并采用@@了低@@电磁干扰设计@@

内置@@负温度系数电阻用于温度检测@@

内置@@欠压@@保护高压栅极@@驱动@@电路@@@@

1500Vrms/min绝缘级别@@

应用电路@@

IPM智能功率@@模块@@@@@@因其高效@@稳定@@、多重保护@@、灵活可调和@@应用广泛等特点受到了汽车@@@@、工业@@设备@@、新能源@@等产业等多个@@领域的@@需求驱动@@@@。预计未来@@IPM市场将继续保持增长@@，并呈现出更多的@@应用领域@@@@。森国科@@也将会加大技术创新与@@探索@@，推出更多系列@@新品@@@@，敬请期待@@！

关于森国科@@@@

深圳市森国科@@科技股份有限公司是@@一家专业从@@事功率@@器件@@、模块@@，功率@@IC的@@高新科技企业@@。功率@@器件主要包括碳化硅@@二极管@@@@@@、碳化硅@@MOSFET、IGBT，功率@@芯@@片@@@@主要包括功率@@器件驱动@@芯@@片@@@@@@@@、无刷电机驱动@@芯@@片@@@@两大类@@。公司总部在@@深圳@@市南山区@@，在@@深圳@@、成都@@、苏州设有研发及@@运营中心@@。公司研发人员占比超过@@70%，研究生以@@上@@学历占比@@50%，来自联发科@@、海思@@、比亚迪微电子@@、罗姆@@、华润上华等机构@@，囊括清华大学@@、电子科技大学@@、西安电子科技大学@@@@、西北工业@@大学等微电子专业知名@@院校@@。

森国科@@碳化硅@@产品@@线为@@650V和@@1200V 碳化硅@@二极管@@@@、碳化硅@@MOSFET、SiC二极管@@模块@@@@、SiC MOSFET 模块@@，该产品@@系列@@广泛应用于新能源@@汽车@@@@、光伏逆变器@@、充电@@桩@@电源@@模块@@@@、矿机电源@@@@、通信@@设备@@电源@@@@、5G微基站电源@@@@、服务器电源@@@@、工业@@电源@@@@、快充电@@源@@@@、轨道交通@@电源@@等@@。森国科@@碳化硅@@产品@@采用@@@@6寸车规级晶圆@@，具有@@高耐温@@，高频@@，高效@@，高压特性@@，已稳步进入国内汽车@@三电@@、主流大功率@@@@电源@@@@、光风储逆变器@@、充电@@桩@@电源@@模块@@@@等上市公司供应链@@。森国科@@功率@@@@IC采用@@先进的@@高压特色工艺@@@@，包括功率@@管@@及@@模块@@的@@驱动@@@@、BLDC及@@FOC电机的@@驱动@@@@。经过@@5年@@的@@发展@@，该产品@@线的@@团队在@@@@BCD工艺@@，UHV工艺@@、数模混合@@、电机驱动@@算法方面有深厚的@@积累@@。功率@@器件驱动@@芯@@片@@@@@@，已经大规模量产中低@@压系列@@@@，即@@将推出高压系列@@@@。在@@电机驱动@@芯@@片@@@@方面@@，已经推出单相@@BLDC散热风扇电机系列@@@@，即@@将推出三相@@@@BLDC电机驱动@@系列@@@@。森国科@@在@@中金资本@@、北汽产投@@、蓝思科技@@、凌霄股份@@、中科海创等股东的@@助力下@@，以@@低@@成本创新为己任@@，努力为客户提供高性价比的@@绿色@@“芯@@”动力@@，成为全球领先的@@功率@@半导体公司@@！

基本半导体@@推出应用于新能源@@汽车@@的@@@@Pcore™2 DCM碳化硅@@MOSFET模块@@

judy — Mon, 27 Nov 2023 02:07:15 +0000

采用@@沟槽型@@@@碳化硅@@@@MOSFET芯@@片@@@@的@@@@低@@导通电阻@@转模型@@功率@@模块@@@@@@

汽车@@级@@DCM碳化硅@@MOSFET系列@@模块@@@@PcoreTM2是@@基本半导体@@专为新能源@@汽车@@主驱逆变器应用设计的@@一款高功率@@密度的@@碳化硅@@功率@@模块@@@@@@。

该产品@@为业内主流@@DCM封装@@模块@@@@，采用@@先进的@@有压型@@银烧结工艺@@和@@高性能@@粗铜线键合技术@@，使用@@氮化硅@@AMB陶瓷基板@@，以@@及@@直接水冷的@@@@@@PinFin结构@@。产品@@具有@@低@@动态损耗@@、低@@导通电阻@@、高阻断电压@@、高电流@@密度@@、高可靠性@@等特点@@，可支持连续运行@@峰值结温至@@@@175℃，以@@及@@具备@@650Arms以@@上@@连续峰值相电流@@输出@@。

产品@@特点@@

沟槽型@@@@、低@@RDS(on) 碳化硅@@MOSFET芯@@片@@@@

双面有压型@@银烧结@@

DTS（Die Top System）连接系统@@

高密度铜线绑定技术@@

高性能@@氮化硅@@AMB陶瓷板@@

直接水冷的@@@@PinFin结构@@

更低@@的@@热阻@@Rth(j-f)<0.09 K/W

应用优势@@

低@@开关损耗@@

低@@杂散电感@@@@

高输出功率@@密度@@

工作结温高达@@175℃(连续运行@@)

适配主驱逆变器应用优化特性@@

多种芯@@片@@@@并联组合形式@@

高可靠性@@

应用领域@@

新能源@@乘用车@@、商用车等的@@电力驱动@@系统@@

燃料电池能源转换系统@@

产品@@列表@@

关于基本半导体@@@@

深圳基本半导体@@有限公司是@@中国第三代半导体创新企业@@，专业从@@事碳化硅@@功率@@器件的@@研发与@@产业化@@。公司总部位于深圳@@，在@@北京@@、上海@@、无锡@@、香港以@@及@@日本名@@古屋设有研发中心和@@制造基地@@。公司拥有一支国际化的@@研发团队@@，核心成员包括二十余位来自清华大学@@、中国科学院@@、英国剑桥大学@@、德国亚琛工业@@大学@@、瑞士联邦理工学院等国内外知名@@高校及@@研究机构的@@博士@@。

基本半导体@@掌握碳化硅@@核心技术@@，研发覆盖碳化硅@@功率@@半导体的@@材料制备@@、芯@@片@@@@设计@@、晶圆制造@@、封装@@测试@@、驱动@@应用等产业链关键环节@@，拥有知识产权两百余项@@，核心产品@@包括碳化硅@@二极管@@@@和@@@@MOSFET芯@@片@@@@、汽车@@级@@碳化硅@@功率@@模块@@@@@@、功率@@器件驱动@@芯@@片@@@@@@等@@，性能达到国际先进水平@@，服务于光伏储能@@、电动汽车@@@@、轨道交通@@、工业@@控制@@、智能电网@@等领域的@@全球数百家客户@@。

基本半导体@@承担@@了国家工信部@@、科技部及@@广东省@@、深圳市的@@数十项研发及@@产业化项目@@，与@@深圳清华大学研究院共建第三代半导体材料与@@器件研发中心@@，是@@国家@@5G中高频@@器件创新中心股东单位之一@@，获批中国科协产学研融合技术创新服务体系第三代半导体协同创新中心@@、广东省第三代半导体碳化硅@@功率@@器件工程技术研究中心@@。

搭载@@1200V P7芯@@片@@@@的@@@@PrimePACK™刷新同封装@@功率@@密度@@

judy — Wed, 13 Sep 2023 06:44:13 +0000

作者@@：周@@利伟@@，来源@@：英飞凌工业@@半导体微信公众号@@

继英飞凌@@1200V IGBT7 T7芯@@片@@@@在@@中小功率@@模块@@@@产品@@相继量产并取得客户认可后@@，英飞凌最新推出了适用于大功率@@@@应用场景的@@@@1200V IGBT7 P7芯@@片@@@@，并将其应用在@@@@PrimePACK™模块@@中@@，再次刷新了该封装@@的@@@@功率@@密度上限@@。

目标应用领域@@@@：

1200V P7模块@@首发型@@号有以@@下两个@@@@：

相比@@于以@@前的@@@@IGBT4或@@IGBT5产品@@，新的@@@@IGBT7产品@@进一步拓展了@@PrimePACK™封装@@电流@@等级@@，而且极大地提升了模块@@的@@功率@@密度@@，从@@下表就@@可以@@直观看出@@。

以@@IGBT7 1600A PrimePACK™ 2封装@@为例@@@@，相对于@@@@IGBT4的@@同封装@@里最大的@@@@900A模块@@，其电流@@密度提升达到@@77%，而即@@使相对于@@@@@@IGBT4的@@PrimePACK™ 3封装@@里电流@@最大的@@@@1400A模块@@，其电流@@密度也提升了@@14%。

因此@@，采用@@新的@@@@@@IGBT7 P7 PrimePACK™模块@@，可以@@带来以@@下三点优势@@：

同封装@@替换@@IGBT4模块@@，实现系统输出更大的@@电流@@@@（或@@功率@@@@）；

以@@小的@@@@PP2封装@@替换大的@@@@PP3封装@@，实现更紧凑@@的@@系统设计@@；

对于@@多模块@@并联的@@应用场景@@，减小并联模块@@的@@数量@@。

另外@@，模块@@内采用@@了最新的@@@@@@1200V TRENCHSTOP™ IGBT7大功率@@@@P7芯@@片@@@@，和@@上一代@@的@@@@P4芯@@片@@@@相比@@@@，P7芯@@片@@@@有以@@下突出特性@@：

与@@IGBT4的@@P4相比@@，P7芯@@片@@@@的@@@@Vcesat@Icnom降低@@了@@0.75V，降幅达@@35%，非常适合于大功率@@@@模块@@@@的@@低@@频应用场合@@；

短时过载的@@最高运行结温@@Tvjop 可达@@175℃，过载时长@@t≤1分钟且占空比@@D≤20%；

通过调整门级电阻@@Rg，可以@@很好的@@控制@@IGBT开关时的@@@@dv/dt

下面我们以@@@@FF1600R12IP7为例@@，通过与@@@@IGBT4的@@对应模块@@在@@规格书参数及@@实际工况下仿真结果的@@对比@@，来看其实际性能表现@@。

首先@@，规格书关键参数对比结果如@@下@@，可以@@看出@@新模块@@的@@@@Vcesat和@@Vf降幅都非常大@@。比如@@@@FF1600R12IP7在@@1400A电流@@下的@@饱和@@压降@@Vcesat，仅有@@1.31V，比上一代@@@@FF1400R12IP4的@@2.15V，降低@@了@@0.84V，而二极管@@正向@@压降@@VF也降低@@了@@@@0.28V。

其次@@，我们基于@@如@@下的@@通用变频器典型@@工况@@，对上述三个@@器件型@@号在@@同一工况下仿真其最大输出电流@@@@能力及@@损耗@@，得到如@@下结果@@：

仿真工况@@：

仿真结果之最大输出电流@@@@能力对比@@：

从@@以@@上@@结果可以@@看出@@@@，在@@开关频率@@@@fsw=1~2.5kHz的@@范围内@@，新的@@@@FF1600R12IP7虽然是@@@@PP2的@@小封装@@@@，但其输出电流@@@@能力可以@@与@@上一代@@采用@@@@PP3封装@@的@@@@FF1400R12IP4相媲美@@，或@@者能输出更大的@@电流@@@@，且开关频率@@越低@@@@FF1600R12IP7的@@优势越明显@@。

总之@@，搭载@@1200V IGBT7 P7芯@@片@@@@的@@@@PrimePACK™模块@@，“小身材大能量@@”，相比@@P4模块@@，相同封装@@额定电流@@@@大幅提升@@，极大拓展了功率@@密度@@，甚至@@可以@@用单个@@@@模块@@替代之前需要@@两个@@或@@@@三个@@模块@@并联的@@应用场合@@，解决并联不易均流的@@设计烦恼@@，使系统设计更加紧凑@@@@，缩短产品@@上市时间@@，为您的@@系统设计提供更优的@@方案@@选择@@。

参考阅读@@

TRENCHSTOP™ IGBT7在@@工业@@驱动@@中的@@应用@@

IPAC精彩回放@@ | 新一代@@@@IGBT7的@@技术和@@应用@@

新品@@ | 基于@@TRENCHSTOP™ IGBT7 PrimePACK™ 的@@兆瓦级@@T型@@三电平桥臂模块@@组@@

SCALE-iFlex LT NTC IGBT/SiC模块@@门极驱动@@器@@可增强系统的@@可观测性和@@整体性能@@

judy — Fri, 28 Jul 2023 06:19:44 +0000

PI新推出的@@@@SCALE-iFlex LT NTC系列@@IGBT/SiC模块@@门极驱动@@器@@可提供负温度系数@@(NTC)数据@@，从@@而实现变换器@@系统的@@精确温升管@@理并确保均流精确性@@。由于@@支持多个@@功率@@模块@@@@并联@@，因此@@可极大地提高可再生能源和@@轨道交通@@系统的@@整体系统可靠性@@。

新款即@@插即@@用型@@驱动@@板可优化市面主流的@@双通道@@100mmx140mm IGBT模块@@，如@@Mitsubishi™ LV100和@@Infineon™ XHP 2，以@@及@@耐压@@在@@@@2300V以@@内的@@碳化硅@@@@(SiC)衍生模块@@@@。它们能够以@@非常专业的@@方式处理模块@@并联@@，可以@@在@@不损失性能的@@情况下省去五个@@模块@@中@@的@@一个@@@@。

每个@@@@2SMLT0220D模块@@适配型@@门极驱动@@器@@@@(MAG)都整齐地安装在@@功率@@模块@@@@的@@轮廓内@@。单个@@@@2SILT1200T绝缘主控板@@(IMC)单元@@最多可并联四个@@由@@MAG驱动@@的@@功率@@模块@@@@@@。这些门极驱动@@器@@完全符合@@@@IEC 61000-4-x (EMI)、IEC-60068-2-x（环境@@）和@@IEC-60068-2-x（机械@@）标准@@，可将开发时间缩短@@12至@@18个@@月@@@@。

欲了解更多@@PI的@@方案@@，欢迎访问@@power.com.

Vishay推出超薄@@MTC封装@@三相@@桥式功率@@模块@@@@@@@@

judy — Mon, 19 Dec 2022 07:20:58 +0000

孟买组装厂生产的@@@@130 A~300 A器件具有@@优异热性能@@，适用于各种工业@@应用@@

日前@@，Vishay Intertechnology, Inc.（NYSE 股市代号@@：VSH）宣布@@，推出三款采用@@超薄@@MTC封装@@的@@@@新系列@@@@130 A~300 A三相@@桥式功率@@模块@@@@@@，可提高重载工业@@应用系统可靠性@@。

130 A VS-131MT…C、160 A VS-161MT…C和@@ 300 A VS-301MT…C系列@@模块@@@@适用于焊机@@、开关电源@@@@、等离子切割@@、工业@@电池充电@@和@@电机控制线频输入整流@@。封装@@器件设计坚固以@@满足这些应用的@@需求@@，其高导热@@MTC封装@@具有@@优异的@@热性能@@。

日前@@发布的@@三款系列@@功率@@模块@@@@配有简便螺丝接头@@，有助于缩短组装时间@@，阻断电压分别为@@1600 V和@@1800 V。器件隔离电压@@为@@3600 VRMS，正向@@电压低@@至@@@@1.54 V，结壳热阻仅为@@0.038 °C/W 。针对工业@@级应用进行设计和@@认证@@@@，符合@@RoHS标准@@的@@解决方案并通过@@UL E78996认证@@。

器件规格表@@

产品@@编号@@	I_O (A)	V_RRM (V)	V_FM (V)	R_thJC (°C/W) / 模块@@	RMS 隔离电压@@ (V)	封装@@
VS-131MT160C	130	1600	2.05	0.068	3600	MTC
VS-131MT180C	130	1800	2.05	0.068	3600	MTC
VS-161MT160C	160	1600	1.85	0.058	3600	MTC
VS-161MT180C	160	1800	1.85	0.058	3600	MTC
VS-301MT160C	300	1600	1.54	0.038	3600	MTC
VS-301MT180C	300	1800	1.54	0.038	3600	MTC

新型@@功率@@模块@@@@现可提供样品并已实现量产@@，供货周@@期@@为@@20周@@。

VISHAY简介@@

Vishay 是@@全球最大的@@分立@@半导体和@@无源电子@@188足彩外围@@app 系列@@产品@@制造商之一@@，这些产品@@对于@@汽车@@@@、工业@@、计算@@、消费@@、通信@@、国防@@、航空航天和@@医疗市场的@@创新设计至@@关重要@@。服务于全球客户@@，Vishay承载着科技基因@@——The DNA of tech.Ô。Vishay Intertechnology, Inc. 是@@在@@纽约证券交易所上市@@（VSH）的@@“财富@@1,000 强企业@@”。有关@@Vishay的@@详细信息@@，敬请浏览网@@站@@ www.vishay.com。

国星光电@@NS62m功率@@模块@@@@上线@@

judy — Tue, 13 Dec 2022 07:05:11 +0000

近@@日@@，国星光电@@研究院基于@@宽禁带半导体碳化硅@@技术@@，全新推出@@“NS62m SiC MOSFET功率@@模块@@@@新品@@@@”，可应用于传统工控@@、储能逆变@@、UPS、充电@@桩@@、轨道交通@@和@@其他功率@@变换领域@@。

1. 能源转型@@储能风起正当@@时@@

在@@“双碳@@”目标背景下@@，我国电力系统将向@@以@@新能源@@为主体的@@新型@@电力系统转型@@@@，储能作为灵活调节电源@@在@@新型@@电力系统中承担@@重任@@。而储能逆变@@器是@@储能系统中关键的@@一环@@，可控制储能电池组充电@@和@@放电@@过程@@，在@@提高储能系统的@@效率及@@降低@@成本方面起着重要作用@@。

面向@@储能逆变@@器市场@@，国星光电@@NS62m功率@@模块@@@@新品@@@@依托@@SiC MOSFET芯@@片@@@@的@@@@优异性能@@，提高了功率@@模块@@@@的@@电流@@密度以@@及@@开关频率@@@@，降低@@了@@开关损耗和@@导通损耗@@，减少了无源器件的@@使用@@和@@冷却装置的@@尺寸@@，最终达到降低@@系统成本@@、提升系统效率的@@目的@@@@。

2. 四大优势全面揭晓@@NS62m

兼容灵活性能佳@@

国星光电@@NS62m功率@@模块@@@@采用@@标准@@型@@封装@@@@，半桥拓扑设计@@，内置@@NTC热敏电阻@@，可实现温度监控@@；采用@@62mm尺寸标准@@基板和@@接口@@，可兼容行业内各大主流产品@@@@，实现快速替换使用@@@@；具有@@150℃的@@连续工作温度@@(Tvjop)和@@优秀的@@温度循环能力@@，器件可靠性表现卓越@@。

全桥拓扑可并联@@
NS62m功率@@模块@@@@以@@半桥电路结构@@应用于逆变器中@@。在@@实际应用中@@，一般@@会以@@@@2个@@或@@@@3个@@NS62m功率@@模块@@@@并联的@@形式构成单相全桥拓扑@@或@@三相@@桥拓扑@@，将直流电变成频率@@、幅值可调的@@交流电@@，实现逆变功能@@@@。基于@@NS62m功率@@模块@@@@内@@SiC MOSFET的@@体二极管@@具有@@出色的@@开关特性和@@反向@@恢复@@性能@@，因此@@在@@无需额外搭配二极管@@器件@@，更可满足多数场景下的@@续流要求@@。

如@@图@@@@中橙色框图@@部分所示@@@@，每个@@@@框图@@代表一个@@@@NS62m功率@@模块@@@@，此图@@为@@2个@@NS62m功率@@模块@@@@并联的@@形式构成单相全桥拓扑@@。

参数对比见真章@@
NS62m功率@@模块@@@@在@@工作时可达@@到更高的@@开关频率@@@@、更低@@的@@开关损耗@@，同时@@，可帮助变换器@@系统效率的@@提升和@@散热结构@@成本的@@降低@@@@。

根据实验数据@@可得@@，与@@市场同等电流@@规格的@@产品@@对比@@，NS62m功率@@模块@@@@动态特性开通延迟时间减少@@79纳秒@@；上升时间减少@@42纳秒@@；关断@@延迟时间减少@@468纳秒@@。开启损耗降低@@@@82%，关断@@损耗降低@@@@92%，整体开关损耗表现优秀@@。

产品@@丰富因需至@@@@
针对传统工控@@、储能逆变@@、充电@@桩@@等应用领域@@的@@需求@@，国星光电@@NS62m SiC MOSFET模块@@系列@@型@@号丰富@@，可供选择@@。依托国星光电@@先进的@@第三代半导体器件生产线@@，公司可响应不同封装@@及@@规格的@@@@SiC功率@@模块@@@@定制开发需求@@，为客户提供高质量的@@定制化产品@@服务@@。

目前@@，国星光电@@正加速深入第三代半导体赛道@@，以@@自主创新为驱动@@@@，努力攻克技术难关@@，加速科技成果转化@@，推动产品@@迭代更新@@，为第三代半导体产业化高质量发展注入源源不断的@@新活力@@。

你的@@功率@@模块@@@@能在@@应用中运行多长时间@@？

judy — Tue, 20 Sep 2022 02:38:30 +0000

作者@@；Jaime Zapata-Amores，文章来源@@@@：英飞凌工业@@半导体微信公众号@@

功率@@模块@@@@是@@大功率@@@@电力电子系统的@@核心部件@@。因此@@，它们的@@寿命对最终产品@@的@@可靠性有重要影响@@。为了了解真实的@@工况如@@何影响功率@@模块@@@@@@，必须进行复杂的@@模拟@@仿真@@，由于@@工况文件冗长且复杂多变@@, 往往将仿真工具和@@方法推到极限@@。出于这个@@原因@@，在@@仿真方法和@@半导体特性方面需要@@高水平的@@专业知识@@。了解功率@@模块@@@@在@@实际使用@@情况下的@@行为对选择正确的@@功率@@模块@@@@@@@@，进而对系统成本@@、可靠性和@@优化均有积极的@@影响@@。

功率@@模块@@@@的@@寿命就@@是@@功率@@系统的@@寿命@@

一个@@大功率@@@@系统是@@由几个@@部件组成的@@@@，如@@：电容@@、电感@@、传感器@@、控制板@@、驱动@@单元@@@@，当@@然还有功率@@模块@@@@@@。所有这些都有一个@@有限的@@使用@@寿命@@，当@@它们不能很好地满足应用时@@，就@@会成为故障的@@来源@@@@。出于这个@@原因@@，在@@选择组件@@之前@@，了解它们在@@特定工作条件下的@@行为是@@非常重要的@@@@。

功率@@模块@@@@也不例外@@，它们的@@寿命与@@它们的@@工况是@@紧密相连@@。因此@@，为了估计它们的@@寿命@@，有必要在@@实际条件下计算@@变换器@@运行期间@@的@@循环负荷@@。使用@@实验平台和@@长期运行的@@系统来估计功率@@模块@@@@的@@寿命是@@可能的@@@@。然而@@，这种解决方案需要@@硬件实现和@@长时间的@@测试@@。这就@@是@@为什么使用@@仿真工具这一不同方法@@，帮助用户加速和@@简化寿命计算@@@@。

为了简化工业@@制造商设计过程中的@@这一步骤@@，英飞凌功率@@仿真平台@@（IPOSIM）提供了自动寿命估算这一全新的@@@@高级功能@@@@。现在@@@@，设计人员可以@@根据他们的@@应用要求@@，以@@数字方式估算功率@@模块@@@@的@@寿命@@。

IPOSIM寿命评估服务是@@一个@@完全自动化的@@过程@@，它综合了我们所有的@@半导体专业知识@@，结合了最先进的@@方法和@@先进的@@编程知识@@。这项服务使设计人员能够在@@线获得英飞凌的@@电力电子技术@@，24/7，并根据需要@@频繁使用@@@@。

图@@1 自动化的@@寿命估计过程@@

这个@@过程@@（图@@1）从@@所需的@@工况@@、冷却条件和@@要评估的@@功率@@模块@@@@等相关信息开始@@。考虑到这些信息@@，估计设备寿命的@@计算@@将在@@@@IPOSIM中自动运行@@。一旦完成@@，用户可以@@下载一个@@定制的@@@@PDF报告@@，其中包含最相关的@@结果@@，包括所选器件的@@可能循环次数@@。

在@@为牵引应用选择正确的@@功率@@模块@@@@@@时感到困惑@@？现在@@@@不会了@@。

让我们想象一下@@，我们正在@@设计一个@@用于牵引应用的@@功率@@变换器@@@@。我们已经选择了一个@@拓扑结构@@@@，确定了工作条件@@，定义了冷却条件@@，并且我们发现我们需要@@一个@@具有@@以@@下额定值的@@功率@@模块@@@@@@（1.7kV@1.2kA）。现在@@@@是@@时候决定哪种功率@@模块@@@@最适合这一应用了@@。

对于@@这个@@例子@@，我们将做一些假设@@，只@@是@@为了简化设计过程@@。让我们假设唯一可以@@使用@@的@@封装@@是@@@@PrimePACK™。经过@@若干技术考虑@@，以@@下三个@@型@@号是@@我们的@@候选器件@@。

1.FF1200R17IP5

2.FF1400R17IP4

3.FF1500R17IP5R

工况是@@什么@@？好吧@@，让我们假设火车的@@往返行程大约需要@@两个@@小时@@，我们需要@@保证至@@少有一万个@@周@@期@@@@。图@@2描述了列车运行的@@标准@@周@@期@@的@@工况@@，转化为电力电子变量@@。

图@@2 牵引应用的@@工况@@

我们使用@@@@IPOSIM寿命估计服务来估计这三个@@型@@号的@@寿命@@。一旦分析结束@@，IPOSIM就@@会生成一份@@PDF报告@@，强调最相关的@@结果@@，如@@图@@@@3所描述的@@@@。功率@@损耗使我们能够了解到变换效率@@。通过温度结果@@，我们可以@@验证所选器件是@@否适合我们的@@冷却条件@@，并保证在@@整个@@@@工况中的@@正常运行@@。最后@@，柱状图@@描述了取决于温度波动的@@寿命消耗@@。

图@@3 使用@@FF1500R17IP5R功率@@模块@@@@的@@牵引应用的@@仿真结果@@

选择正确的@@功率@@模块@@@@@@。

我们已经看到了一些显著的@@结果@@；然而@@，我们还没有根据循环次数的@@标准@@选择正确的@@器件@@。这就@@是@@为什么报告@@包括一个@@最终的@@表格@@，总结了每个@@@@器件可能的@@循环数@@。下表显示了被评估的@@器件之间的@@比较@@。

可以@@看出@@，即@@使这三个@@器件在@@相同的@@电气的@@额定值下工作@@，只@@有@@FF1500R17IP5R达到了预期的@@周@@期@@数@@（>10k周@@期@@）。必须指出的@@是@@@@，FF1400R17IP4没有产生仿真结果@@。原因是@@在@@评估的@@条件下@@，这个@@功率@@模块@@@@的@@温度增加超过了最大限值@@，因此@@，寿命没有计算@@出来@@。

如@@何开始使用@@寿命评估@@

在@@这篇短文中@@，我们解释了@@IPOSIM寿命估算服务是@@如@@何以@@及@@为什么能够在@@设计阶段快速@@、精确地做出决策@@，为设计团队节省时间和@@精力@@。这项服务从@@电力电子设计中最常用的@@拓扑结构@@之一开始@@，包括基于@@模块@@的@@三相@@两电平逆变器@@。其他拓扑结构@@也将在@@不久的@@将来导入仿真工具@@。

功率@@模块@@@@

IGBT/IPM/DIPIPM定义及@@应用基础@@（2）

judy — Tue, 26 Jul 2022 07:47:38 +0000

讲座导语@@

DIPIPMTM是@@双列直插型@@智能功率@@模块@@@@@@的@@简称@@，由三菱电机于@@1997年@@正式推向@@市场@@，迄今已在@@家电@@@@、工业@@和@@汽车@@空调等领域获得广泛应用@@。本讲座主要介绍@@DIPIPMTM的@@基础@@、功能@@、应用和@@失效分析技巧@@，旨在@@帮助读者全面了解并正确使用@@该产品@@@@。

1.2 . IGBT/IPM/DIPIPMTM定义及@@应用基础@@（2）

1.2.3. IGBT模块@@定义及@@应用基础@@@@

所谓@@IGBT模块@@就@@是@@把@@两个@@或@@@@两个@@以@@上@@的@@@@IGBT芯@@片@@@@按照一定的@@拓扑结构@@进行连接@@，与@@辅助电路一起被封装@@到同一绝缘树脂外壳内而形成的@@@@IGBT组件@@。与@@分立@@@@的@@@@IGBT相比@@，具有@@体积小@@､重量轻@@､结构@@紧凑@@@@､可靠性高@@､外部接线简单@@､便于维修安装的@@诸多优点@@，同时@@IGBT模块@@封装@@的@@@@标准@@化设计使用@@户在@@选用@@IGBT模块@@时自由度更大@@。IGBT模块@@在@@中大功率@@@@的@@电力变换装置中占有主要地位@@。图@@9､图@@10分别是@@@@2单元@@及@@@@6单元@@IGBT模块@@的@@图@@片@@及@@拓扑结构@@图@@@@。

相比@@较分立@@@@IGBT，采用@@IGBT模块@@的@@电力变换装置在@@集成度@@､结构@@的@@紧凑@@性@@､安装的@@维修便利方面有了很大提高@@，同时@@由于@@内部封装@@的@@@@多个@@@@IGBT共用同一散热器@@，因此@@在@@散热器设计方面@@，与@@分立@@@@IGBT相比@@难度较低@@@@，由图@@@@11可以@@看出@@，整个@@@@IGBT模块@@可以@@和@@整流桥共用一个@@散热器@@，散热系统简单@@､紧凑@@。但在@@驱动@@电路@@设计@@方面与@@分立@@@@@@IGBT相比@@没有明显改善@@，图@@12是@@光耦驱动@@的@@@@IGBT模块@@的@@驱动@@示意图@@@@，IGBT模块@@驱动@@需要@@设计较为复杂的@@驱动@@及@@保护电路@@､需要@@较长的@@设计及@@验证时间@@。在@@发生过流@@､短路@@､欠压@@､过温等故障时@@，若不能及@@时保护@@，IGBT模块@@会发生损坏@@@@，严重影响电力变换装置的@@可靠性@@，这也限制了@@IGBT模块@@在@@某些需要@@高可靠性@@领域的@@应用@@。

1.2.4. IPM定义及@@应用基础@@

IPM即@@Intelligent Power Module(智能功率@@模块@@@@@@)的@@缩写@@，它是@@通过优化@@设计将@@@@IGBT连同其驱动@@电路@@和@@多种保护电路封装@@在@@同一模块@@内@@，使电力变换装置的@@设计者从@@繁琐的@@@@IGBT驱动@@和@@保护电路设计@@中解脱出来@@，大大降低@@了@@功率@@半导体器件的@@应用难度@@，缩短了设计周@@期@@@@，同时@@提高了系统的@@可靠性@@。

IGBT从@@诞生之日起就@@在@@电力变换的@@各个@@领域发挥重要作用@@，从@@传统的@@家用电器@@､工业@@变频器@@､电源@@逆变器@@､电焊机等领域到新型@@的@@高铁@@､机器人@@､高压输变电@@､电动汽车@@@@等新型@@领域都能看到@@IGBT的@@身影@@，这些新型@@领域对于@@@@IGBT可靠性要求也越来越高@@，由于@@IGBT器件的@@固有特性@@，当@@出现过流@@､短路@@､过压时如@@不能及@@时保护@@，往往在@@十几微秒乃至@@数微秒内就@@会导致@@IGBT损坏@@，造成电力变换系统停机事故@@。为了解决@@IGBT在@@驱动@@保护@@､可靠性方面的@@不足@@，上世纪@@九十年@@代@@@@，三菱电机的@@工程师们提出了@@IPM的@@概念@@，把@@驱动@@和@@多种保护电路封装@@在@@同一模块@@@@，以@@改善@@IGBT驱动@@保护方面的@@不足@@。IPM首先@@在@@日本市场研发成功并量产@@，之后在@@工业@@变频器@@@@、伺服驱动@@器以@@及@@变频空调器上得到了广泛应用@@，获得了极大成功@@，成为又一种具有@@划时代意义的@@新型@@功率@@半导体器件@@。

下图@@@@13是@@IPM模块@@相较@@IGBT模块@@的@@主要技术改进点@@

由图@@@@13可以@@看出@@相比@@较@@IGBT模块@@，IPM应用过程中@@，不再需要@@用户自己设计驱动@@保护电路@@，IGBT的@@驱动@@及@@保护由@@IPM内部电路来完成@@。图@@14是@@一种@@两单元@@@@IPM模块@@图@@片@@及@@内部结构@@图@@@@@@。

IPM模块@@内置@@驱动@@保护电路@@, 驱动@@电路@@的@@内置@@@@，使用@@户在@@应用时@@，不必再设计需要@@正负电源@@的@@@@IGBT驱动@@电路@@，也不需要@@设计短路@@电流@@检测电路@@､过温保护电路@@，这将大大简化@@PCB设计时@@间@@，同时@@对整个@@@@电力变换装置的@@评估时间也大大缩短@@，有助于用户迅速推出新产品@@@@。除了短路@@保护@@､过温保护功能@@外@@，IPM还具有@@控制电源@@欠压@@保护@@､故障信号输出功能@@@@，完善的@@保护功能@@@@，使采用@@了@@IPM的@@电力变换装置的@@可靠性得到大幅提高@@。特别是@@对性能@@､可靠性要求高的@@领域@@，如@@电梯变频器@@､UPS电源@@､伺服控制器等都在@@广泛应用@@IPM。在@@散热设计上@@，IPM的@@内部@@IGBT单元@@可以@@共用同一散热器@@@@，并且内置@@@@IGBT芯@@片@@@@温度传感器@@@@，可以@@对@@6个@@IGBT芯@@片@@@@的@@@@温度进行实时监控@@，在@@发生过温时及@@时关闭@@IGBT并给出故障信号@@，从@@而使@@IPM在@@热设计方面比@@IGBT模块@@更可靠@@。IPM可靠性提高付出的@@代价是@@设计制造相对复杂@@，成本较高@@，图@@15是@@一种@@6单元@@IPM内部结构@@图@@@@。

1.2.5 . DIPIPMTM定义及@@特点@@

在@@第一讲中@@，我们了解了功率@@器件的@@分类及@@其发展的@@历史@@，在@@本讲中重点介绍了@@IGBT及@@IPM的@@概念@@､应用要点@@､分立@@IGBT→IGBT模块@@→IPM的@@进化过程@@。以@@上@@这些功率@@半导体器件基础知识的@@介绍@@，是@@为了更好地理解后面讲座中重点介绍的@@产品@@@@DIPIPMTM及@@其应用@@，DIPIPMTM是@@双列直插智能功率@@模块@@@@@@的@@英文缩写@@@@，可以@@说@@DIPIPMTM是@@一种@@小型@@化的@@@@IPM。它采用@@了压注模封装@@@@，内置@@了@@HVIC，外围电路变得更加简单而节约成本@@，与@@IPM相比@@拥有许多自己的@@特点@@，下图@@@@16给出了@@DIPIPMTM与@@IPM应用电路@@对比@@，对于@@DIPIPMTM其内置@@了@@@@HVIC,应用电路@@中不再需要@@光耦进行隔离@@，采用@@自举电路@@，只@@需要@@单路@@15V控制电源@@即@@可@@。图@@17给出了@@DIPIPMTM与@@IPM内部电路结构@@及@@优缺点对比@@，相比@@IPM，DIPIPMTM更易于设计使用@@@@，成本更低@@@@，特别适合大批量制造及@@应用@@。

DIPIPMTM的@@发展可以@@追溯到上世纪@@@@90年@@代@@，并且随着小功率@@变频应用的@@发展而不断发展壮大@@，特别是@@在@@变频家电@@领域@@，更是@@占据了极高的@@市场份额@@。接下来的@@讲座中@@，将重点围绕@@DIPIPMTM的@@发展历史@@→结构@@特点@@→选型@@原则@@→电路设计@@→评价方法@@→健康管@@理@@→生产管@@理@@→应用技巧等方方面面展开详细讨论@@，敬请期待@@…

本讲总结@@：

1） IGBT芯@@片@@@@是@@@@IGBT分立@@器件@@､IGBT模块@@､IPM､DIPIPMTM等关联器件的@@核心@@@@，要充分发挥器件的@@性能@@，需要@@更好地了解器件的@@开通特性和@@关断@@特性及@@这些特性与@@器件寄生参数之间的@@关系@@。
2）对于@@分立@@@@IGBT的@@实际应用来说@@，驱动@@保护设计与@@散热设计是@@其中两个@@最重要的@@技术要点@@，对于@@器件的@@运行乃至@@电力变换装置的@@可靠性和@@寿命至@@关重要@@。
3） IGBT模块@@驱动@@需要@@设计较为复杂的@@驱动@@及@@保护电路@@､需要@@较长的@@设计及@@验证时间@@。
4） IPM是@@通过优化@@设计将@@IGBT连同其驱动@@电路@@和@@多种保护电路封装@@在@@同一模块@@内@@，大大降低@@了@@功率@@半导体器件的@@应用难度@@，缩短了设计周@@期@@@@，同时@@提高了系统的@@可靠性@@。
5） DIPIPM是@@双列直插智能模块@@的@@英文缩写@@@@，可以@@说@@DIPIPM是@@一种@@小型@@化的@@@@IPM，但与@@@@IPM相比@@，又有许多自己的@@特点@@，更易于使用@@@@，成本更低@@@@。

主要参考文献@@：

[1]袁立强@@，赵争鸣@@，宋高升@@，王正元@@；《电力半导体器件原理与@@应用@@》

IGBT/IPM/DIPIPM定义及@@应用基础@@（1）

judy — Mon, 18 Jul 2022 07:11:55 +0000

本文转载自@@：三菱电机半导体@@

讲座导语@@
DIPIPMTM是@@双列直插型@@智能功率@@模块@@@@@@的@@简称@@，由三菱电机于@@1997年@@正式推向@@市场@@，迄今已在@@家电@@@@、工业@@和@@汽车@@空调等领域获得广泛应用@@。本讲座主要介绍@@DIPIPMTM的@@基础@@、功能@@、应用和@@失效分析技巧@@，旨在@@帮助读者全面了解并正确使用@@该产品@@@@。

1.2 IGBT/IPM/DIPIPMTM

定义及@@应用基础@@（1）

1.2.1 IGBT定义及@@主要特性@@
IGBT*1是@@绝缘栅双极晶体管@@@@（Insulated Gate Bipolar Transistor）的@@英文缩写@@。作为一种典型@@的@@单极型@@和@@双极型@@混合器件@@，从@@20世纪@@80年@@代@@后期投放市场以@@来@@，IGBT依靠高开关速度@@､大关断@@电流@@@@､高阻断电压@@等优点在@@电力变换装置中被广泛应用@@。以@@IGBT为基础@@，许多新型@@功率@@器件如@@@@IGBT模块@@､IPM*2､DIPIPMTM*3得到了快速发展@@。IGBT作为这些新型@@功率@@器件的@@核心@@，其在@@应用过程中@@的@@要点和@@原则@@，同样适用于这些新型@@功率@@器件@@。只@@有@@充分了解@@IGBT的@@特性和@@应用要点@@才能更好地理解和@@使用@@由@@IGBT进化而来的@@各种新型@@器件@@。

通常大家所提到的@@@@IGBT，一般@@指分立@@@@IGBT器件或@@@@IGBT模块@@，这些器件的@@结构@@和@@工作机理都是@@以@@@@IGBT芯@@片@@@@为基础@@@@，一代@@IGBT芯@@片@@@@技术决定了一代@@@@IGBT模块@@､IPM､DIPIPMTM等以@@@@IGBT为基础@@的@@关联器件的@@主要性能@@。

近@@20年@@来@@，IGBT芯@@片@@@@技术的@@发展很快@@，技术改进方案很多@@，每种技术改进措施的@@实施@@，都会把@@@@IGBT芯@@片@@@@的@@@@性能向@@前推进@@。IGBT芯@@片@@@@发展大体经历了平面栅@@PT*4型@@IGBT､沟槽栅@@PT型@@IGBT､载流子存储沟槽栅@@型@@@@CSTBTTM*5 LPT*6 IGBT等进化过程@@，不同芯@@片@@@@具有@@不同的@@结构@@@@､制造工艺@@和@@工作特性@@，IGBT芯@@片@@@@技术进化方向@@总是@@围绕着如@@何把@@@@“通态压降@@-开关时间@@”的@@矛盾处理到更为优化的@@折中点@@，通过优化@@IGBT芯@@片@@@@的@@@@开关特性和@@导通特性使器件的@@功耗@@､噪声@@､短路@@能力等关键性能指标得到提升@@。因此@@在@@各类以@@@@IGBT为基础@@的@@器件的@@应用过程中@@@@，必须了解该器件所采用@@@@IGBT芯@@片@@@@的@@@@特性@@。

图@@1给出了@@由@@IGBT进化而来的@@各种相关功率@@器件的@@图@@片@@@@。由图@@@@1可以@@看出@@IGBT芯@@片@@@@是@@@@IGBT关联器件的@@核心@@，把@@IGBT芯@@片@@@@单体通过封装@@工艺@@制造出来的@@是@@@@IGBT分立@@器件@@；把@@多个@@@@IGBT芯@@片@@@@按照一定拓扑进行电气连接并进行封装@@就@@形成了@@IGBT模块@@。如@@果@@IGBT模块@@内部同时@@包含了驱动@@保护等相关电路@@，则称之为@@IPM或@@DIPIPMTM模块@@。就@@IGBT的@@芯@@片@@@@基本结构@@来说@@，IGBT芯@@片@@@@可以@@认为是@@@@MOSFET*7栅结构@@@@和@@双极型@@晶体管@@相结合而进化形成的@@混合型@@功率@@芯@@片@@@@@@。因此@@具有@@双极型@@晶体管@@和@@@@功率@@@@MOSFET的@@双重特点@@。

图@@2是@@典型@@@@IGBT芯@@片@@@@结构@@示意图@@@@，图@@3为其等效电路@@。IGBT与@@其它半导体元器件一样也是@@在@@硅@@、碳化硅@@、氮化镓等半导体材料上通过半导体工艺@@如@@外延@@、光刻@@、刻蚀@@、离子注入和@@扩散等工艺@@加工而成的@@一种多@@PN结半导体器件@@，因而也具有@@一般@@半导体器件所具有@@的@@特点@@，如@@存在@@耐压@@@@、耐电流@@@@、耐温要求@@；电气参数存在@@温度相关性以@@及@@寄生电感@@@@、寄生电容@@等寄生参数@@。

同时@@IGBT芯@@片@@@@又可以@@看做达林顿结构@@@@MOSFET和@@晶体管@@组成的@@复合型@@芯@@片@@@@@@，又具有@@自身的@@特点@@，如@@门极采用@@@@MOSFET栅结构@@@@，电压驱动@@@@､驱动@@功率@@低@@@@､开关速度快@@，但栅极@@易受浪涌电压干扰@@､易发生过压损坏@@@@；工作电流@@大@@，导通压降低@@@@，但不允许长时间短路@@等@@。在@@实际应用中@@，需要@@特别留意寄生参数对@@IGBT工作带来的@@影响@@，相比@@其它主要参数如@@耐温@@、耐压@@、额定电流@@@@，寄生参数由于@@绝对数值低@@@@、难以@@测试评价等因素容易被忽略而导致@@IGBT在@@运行过程中发生故障@@。

通常认为功率@@半导体器件为双稳态器件@@，工作状态主要是@@通态和@@阻态@@。但在@@实际应用过程中@@功率@@半导体器件却表现出更多方面的@@特性@@，除了通态和@@阻态外@@，还有开通@@、关断@@、触发@@、恢复@@、热和@@机械@@等特性@@。因此@@仅仅了解器件的@@通态@@、阻态远远不够@@，要充分发挥器件的@@性能@@，需要@@更好地了解器件的@@开通特性和@@关断@@特性及@@这些特性与@@器件寄生参数之间的@@关系@@。

图@@4是@@IGBT半桥开关测试电路@@，采用@@电感@@作为开关测试的@@负载@@，可以@@用来对@@IGBT的@@开关进行评价@@。图@@4中虚线部分为@@IGBT的@@寄生电容@@@@，这些寄生电容@@对于@@@@IGBT的@@开关特性有直接影响@@。

图@@5是@@IGBT的@@理想开通波形@@，栅极@@驱动@@电压@@UG在@@t0时刻@@通过栅极@@电阻@@RG加到@@IGBT栅极@@，UGE开始上升@@，向@@IGBT的@@栅射极电容@@@@@@CGE充电@@，当@@UGE上升到@@IGBT开启电压时@@，IGBT集电极电流@@@@Ic开始随着@@UGE上升而上升@@，同时@@续流二极管@@的@@电流@@开始下降@@，续流二极管@@电流@@和@@@@IGBT电流@@之和@@@@等于输出电流@@@@@@Io。在@@t1~t2期间@@,续流二极管@@的@@电流@@下降但仍处于正向@@偏置导通@@，这意味着直流母线电压仍然加在@@@@IGBT的@@C和@@E两端@@，IGBT输出电流@@@@是@@@@Io的@@一部分@@，这期间@@@@IGBT的@@功率@@损耗较大@@。从@@t2时刻@@起@@，负载电流@@全部由@@@@IGBT承担@@，此时@@二极管@@电流@@下降到零@@。

图@@6是@@IGBT的@@实际开通波形@@，考虑了二极管@@反向@@恢复@@和@@寄生电感@@的@@影响@@。当@@IGBT电流@@Ic在@@t1时刻@@开始@@上升@@时@@，寄生电感@@影响电流@@变化率@@，uCE下降引起寄生电容@@@@CGC(密勒电容@@@@)放电@@，该电流@@从@@栅极@@流向@@集电极@@，减少了向@@栅射极电容@@@@充电@@@@，从@@而使@@uGE上升率减少@@，导致集电极电流@@@@上升率减少@@@@。在@@t2时刻@@，二极管@@正向@@电流@@为零@@，负载电流@@在@@此过程中不发生改变@@，二极管@@反向@@恢复@@电流@@由@@IGBT承担@@，此时@@IGBT电流@@超过输出电流@@@@@@。在@@t3时刻@@，流过@@IGBT的@@电流@@等于输出电流@@@@@@Io和@@二极管@@反向@@恢复@@峰值电流@@@@IRR之和@@@@，二极管@@开始恢复@@反向@@阻断能力@@，反向@@恢复@@电流@@开始逐步减少@@。这一期间@@@@，IGBT和@@二极管@@都有能量损耗@@。t4时刻@@，由于@@寄生电感@@和@@寄生电容@@而引起振铃现象@@。在@@t4~t5期间@@，IGBT的@@集电极电压达到稳定状态@@。

IGBT实际关断@@波形见图@@@@7，关断@@开始时栅极@@电压减少@@，栅射极电容@@@@CGE放电@@，t1时刻@@栅极@@电流@@恰好使@@IGBT进入临界饱和@@@@，输出电流@@@@Io全部由@@IGBT供给@@。t1时刻@@开始@@uCE开始缓慢上升@@。从@@t2时刻@@开始@@，当@@uCE增加到@@@@10V以@@后@@，密勒电容@@@@CGC的@@容量大大减小@@，明显减少了从@@集电极到栅极@@的@@反馈电流@@@@，uGE向@@零下降@@，uCE迅速向@@直流母线电压上升@@。t3时刻@@，IGBT集电极电压达到直流母线电压@@，输出电流@@@@转由续流二极管@@提供@@，完成关断@@过程@@。

1.2.2 分立@@IGBT器件特性及@@应用基础@@
IGBT芯@@片@@@@的@@@@特性@@直接决定了@@IGBT器件的@@特性@@，同时@@又受到其它外围驱动@@参数的@@影响@@，对于@@分立@@@@IGBT的@@实际应用来说@@，驱动@@保护设计与@@散热设计是@@其中两个@@最重要的@@技术要点@@，对于@@器件的@@运行乃至@@电力变换装置的@@可靠性和@@寿命至@@关重要@@。

由于@@IGBT门极采用@@了@@MOSFET栅结构@@@@，利用电压驱动@@@@@@，具有@@开关速度快@@@@､频率特性好的@@特点@@，另一方面电压驱动@@@@又使其门极易受到电压干扰@@，特别是@@器件本身的@@寄生参数或@@线路中寄生参数导致的@@浪涌电压都会对分立@@@@IGBT的@@运行产生影响@@。同时@@分立@@@@IGBT作为功率@@器件@@，工作时需要@@承受高压@@､大电流@@以@@尽可能提高电力转换功率@@@@，转换过程中功率@@损耗产生的@@热量需要@@及@@时的@@传递到外部@@，以@@保证@@IGBT芯@@片@@@@的@@@@结温不超过允许的@@上限@@，分立@@IGBT的@@散热设计也是@@@@IGBT应用过程中@@需要@@重点考虑的@@@@，散热设计涉及@@到@@IGBT的@@损耗计算@@@@､IGBT外部散热器设计@@､IGBT温度评估@@､IGBT温度保护等技术点@@。就@@驱动@@而言@@，分立@@IGBT经常采用@@高压集成电路@@@@HVIC*8来驱动@@@@。图@@8是@@分立@@@@IGBT的@@图@@片@@符号@@､驱动@@电路@@示意图@@及@@散热器结构@@@@。

图@@8的@@驱动@@电路@@采用@@的@@是@@一片@@@@HVIC来驱动@@@@上下桥臂@@IGBT，对于@@包含@@6只@@分立@@@@IGBT的@@全桥逆变的@@拓扑结构@@来说@@，需要@@3片@@HVIC完成全桥@@IGBT驱动@@。与@@采用@@分立@@元器件搭建的@@驱动@@电路@@相比@@@@，采用@@HVIC来驱动@@@@，不再需要@@自己设计正负电源@@@@，也不再需要@@采用@@@@4路隔离电源@@来供电@@，给使用@@带来了极大便利@@。同时@@采用@@@@HVIC作为分立@@@@IGBT驱动@@的@@方案@@仍然需要@@用户自己设计相关的@@驱动@@保护参数@@，如@@门极驱动@@电路@@@@､短路@@保护电路@@､自举电源@@电路等@@。

由于@@分立@@@@IGBT驱动@@方案需要@@同时@@设计多路驱动@@保护电路@@，所以@@其驱动@@电路@@相对复杂@@，另外@@在@@@@PCB*9设计时@@，需要@@同时@@考虑多路走线@@，走线难度大@@，电路寄生参数复杂@@，且需要@@在@@设计及@@调试上花费大量时间@@。由于@@IGBT工作时会产生大量热量@@，这些热量需要@@通过散热系统传递到空气中@@，通常情况下@@，分立@@IGBT需要@@安装单独的@@散热器进行散热@@，如@@图@@@@8所示@@。在@@全桥逆变应用中@@，一般@@6只@@IGBT会采用@@同一散热器进行散热@@，这种散热方式需要@@在@@@@IGBT焊接到@@PCB线路板时@@，严格控制@@6只@@IGBT散热面处于同一平面@@，以@@保证@@每只@@@@IGBT散热良好@@，不受机械@@应力的@@影响@@，这种散热方式会使@@IGBT安装到@@PCB时生产工艺@@难度大@@，生产效率低@@@@，另外@@由于@@@@HVIC受限于耐压@@及@@驱动@@功率@@@@，只@@适合于中小功率@@的@@@@ IGBT驱动@@，如@@电动自行车@@､变频洗衣机@@､变频冰箱等@@。

*号术语列表@@：
*1: IGBT→绝缘栅双极型@@晶体管@@@@（Insulated Gate Bipolar Transistor）
*2: IPM→智能功率@@模块@@@@@@（Intelligent Power Module）
*3: DIPIPM→双列直插式智能功率@@模块@@@@@@@@（Dual-in-line Intelligent Power Module）；DIPIPMTM是@@三菱电机株式会社注册商标@@。
*4: PT IGBT：穿通型@@@@IGBT( Punch Through IGBT)
*5: CSTBT IGBT→载流子存储式沟槽栅@@型@@双极晶体管@@@@(Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor)；CSTBTTM是@@三菱电机株式会社注册商标@@。
*6: LPT IGBT：轻穿通型@@@@@@IGBT( Light Punch Through IGBT)
*7: MOSFET:→金属场效应晶体管@@@@（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）
*8: HVIC→高压集成电路@@（High Voltage Integrated Circuit）
*9: PCB→印刷线路板@@（Printed Circuit Board）

关于三菱电机@@

三菱电机创立于@@1921年@@，是@@全球知名@@的@@综合性企业@@。在@@2020年@@《财富@@》世界@@500强排名@@中@@，位列@@300名@@。截止@@2021年@@3月@@31日的@@财年@@@@，集团营收@@41914亿@@日元@@（约合美元@@395亿@@）。作为一家技术主导型@@企业@@，三菱电机拥有多项专利技术@@，并凭借强大的@@技术实力和@@良好的@@企业信誉在@@全球的@@电力设备@@、通信@@设备@@、工业@@自动化@@、电子元器件@@、家电@@等市场占据重要地位@@。尤其在@@电子元器件@@市场@@，三菱电机从@@事开发和@@生产半导体已有@@60余年@@@@。其半导体产品@@更是@@在@@变频家电@@@@、轨道牵引@@、工业@@与@@新能源@@@@、电动汽车@@@@、模拟@@/数字通讯以@@及@@有线@@/无线通讯等领域得到了广泛的@@应用@@。