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IGBT模塊集成溫度測量和驅動元件

時間：2009-09-01 06:10:00

關鍵字： IGBT模塊元件溫度測量集成

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[導讀]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，內部集成電流取樣電阻，適用55kW的工業(yè)驅動和伺服裝置，滿足低雜散電感的系統(tǒng)設計要求。此次推出的MIPAQ系列包括三大產

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，內部集成電流取樣電阻，適用55kW的工業(yè)驅動和伺服裝置，滿足低雜散電感的系統(tǒng)設計要求。此次推出的MIPAQ系列包括三大產品：MIPAQ base模塊（已開始量產）；MIPAQ sense模塊（集成全數字化電流測量功能，提供電流隔離輸出信號）；MIPAQ serve模塊（集成驅動/溫度檢測元件）。其中，MIPAQ base已開始批量生產，MIPAQ sense和MIPAQ serve模塊已開始提供樣品，英飛凌將于2009年第三季度批量生產。

高度為17mm的MIPAQ base模塊以高性價比，實現高效、緊湊、耐用的變頻器設計。MIPAQ base模塊集成了三個專門設計用于測量輸出電流的取樣電阻，使相關設計可在節(jié)省空間和消除PCB熱點方面顯著受益。英飛凌工業(yè)及多元化電子市場部高級經理馬國偉表示，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)行的各項任務，因此，對變頻器PCB的影響也將明顯減少。而采用壓接式連接的MIPAQ base模塊能夠將取樣電阻產生的熱量更好地分配到散熱器上。根據英飛凌的實驗結果，壓接式連接的故障率遠低于焊接式及彈簧式連接。

MiPAQ模塊采用的驅動芯片是英飛凌基于CLT（coreless transformer）的驅動芯片1ED020I12-F，應用于工業(yè)變頻器以及電動車馬達驅動。馬國偉解釋，由于光耦本身有電流傳輸比（CTR）會隨著使用時間延長而導致性能降低，相對于光耦，CLT具有傳輸速度快、傳輸延時匹配性質好和傳輸性能不會隨著使用時間減弱特點，CLT可在很高的溫度下工作，同時又可以提供和光耦一樣的電氣安全隔離。

通過利用英飛凌溝槽柵場終止IGBT4芯片技術和EmCon二極管，采用符合RoHS標準的英飛凌EconoPACK3封裝工藝，六單元1200 V MIPAQ base模塊的標稱電流最高為150 A，模塊的最高工作結溫是+150°C，并集成了NTC進行溫度測量。馬國偉表示，提升結溫是英飛凌提升IGBT可用功率的一個手段，而且它是IGBT模塊封裝技術提升的結果。IGBT的輸出電流是受結溫限制的，關鍵是芯片的溫度限制了IGBT的功率負荷。如果能夠把結溫提升就意味著IGBT可以輸出更大的電流。

英飛凌實現結溫提升的方法，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。馬國偉表示，通過這兩個手段來提高IGBT的使用規(guī)格。對客戶來說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。

集成溫度測量和驅動元件，MIPAQ系列IGBT模塊有助于以較低的成本設計出功能強大、結構緊湊，并且節(jié)能環(huán)保的中低功率變頻器。馬國偉表示，英飛凌的質量控制是參照IEC60747-9標準對每個產品都進行百分之百的測試，即對每一個出廠的產品都進行如飽和電壓、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試。同時進行可靠性測試，針對模塊的設計進行如工藝循環(huán)測試、熱沖擊測試、濕度測試、震動測試等。因此，英飛凌是通過可靠性測試和質量測試來保證模塊產品的質量。

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