產(chǎn)品頻道

SEMiXTM-IGBT 模塊開發(fā)的新平臺 　　結(jié)構(gòu)緊湊、接口簡單的 IGBT 模塊是電子設(shè)計工程師在設(shè)計高性價比的拖動裝置和電力電子組件時所熱切期待的。賽米控（SEMIKRON）在其 新推出的 SEMiXTM 系列中，采用了一個既靈活又可以擴展的 IGBT 模塊的新平臺，充分詮釋了客戶的這些需求：寬廣的功率范圍、可選的多種接口、低成本的散熱和簡潔的機械設(shè)計。 　　寬廣的功率范圍 　　SEMiXTM系列的主要優(yōu)勢在于其寬廣的功率范圍。SEMiXTM可以提供三種安裝尺寸： SEMiXTM2、SEMiXTM3 和 SEMiXTM4。 每個模塊內(nèi)部分別包括了 2 個、3 個或 4 個并聯(lián)的半橋。在此基礎(chǔ)上，該系列所有的模塊都具有相同的寬度與不同的長度。因此，在寬廣的功率范圍內(nèi)，單一的機械結(jié)構(gòu)可以接納不同長度的模塊。 　　SEMiXTM外殼的特點 　　由于市場越來越傾向于結(jié)構(gòu)緊湊的功率電子系統(tǒng)， IGBT 模塊的外形尺寸也越來越小。因此， SEMiXTM主回路端子的高度設(shè)計為 17mm。 兩個 AC 和 DC 端子分別位于模塊的上下兩側(cè)，使變頻器主回路的連接更為方便。 　　主回路端子的設(shè)計排列允許將驅(qū)動器置于模塊的頂端。SEMiXTM的壓蓋還提供了一個附加的功能：由 PCB 板構(gòu)成的壓蓋帶有一個夾層，該夾層可以連接到模塊的底板上，用以增強 對 EMI 的屏蔽作用。 另外，內(nèi)置的柵極－發(fā)射極電阻可以保護柵極不被"懸空"。 圖1：基礎(chǔ)模塊 SEMiXTM3 每個 SEMiXTM 模塊包括一個具有 NTC 特性（型號為 KG3B-35-5）的集成溫度傳感器，用來監(jiān)測模塊的溫度。 SEMiXTM還為頂部的 IGBT 留置了一個集電極傳感端子。 SEMiX 的功率端子是直接焊接到 DCB 基片上的，從而最大限度地優(yōu)化了功率端子的散熱，并極大地降低了連線損耗，充分地發(fā)揮了溝槽式 IGBT 的優(yōu)勢。 　　SEMiXTM的功率等級和芯片技術(shù) SEMiXTM包括 600V、1200V 和 1700V三個電壓等級。在所有三個電壓等級中，IGBT 溝槽式技術(shù)與高電流密度的 CAL-HD 二極管相結(jié)合。而在 1200V 的電壓等級中，還采用了軟穿透式（SPT） IGBT 和 CAL 二極管的組合，特別用于開關(guān)頻率較高時。 圖2: 六單元與展開的三個半橋的熱仿真 　　圖 2 給出了適用于各等級典型電機的 1200V SEMiXTM溝槽式 IGBT 模塊的一覽表，其中假定電機的過載系數(shù)為 150% 以及變頻器的效率為 90%。 高效率的散熱： 六單元與半橋封裝 　　在功率電子線路中最常用的電路是三相逆變橋。SEMIKRON為這類電路結(jié)構(gòu)提供了六單元封裝和三個半橋封裝。 　　高端或低端的制動斬波器具有和半橋相同的封裝形式，從而簡化了變頻器的機械結(jié)構(gòu)。 　　可選擇采用集成的六單元或分立的三個半橋來構(gòu)成一個三相逆變器，是 SEMiX 平臺理念獨一無二的特點。 圖3：SEMiXTM模塊 1200V 溝槽式 IGBT 適用的電機功率等級 　　圖 3 顯示了安裝在散熱器上的兩種功率模塊解決方案的熱仿真。計算條件是： 300mm 寬 WEBRA P16 型散熱片、環(huán)境溫度 40℃、強制風(fēng)冷81.5 l/s、最大結(jié)溫 125℃。 　　當(dāng)半橋 IGBT 模塊的相互間隔為 42mm 時，與六單元模塊相比較，其對環(huán)境的熱阻降低約 20%。這一熱阻降低的現(xiàn)象可以被用來提高輸出電流（因為焊接的主回路端子不再成為限制電流的因素），或者被用來減小散熱成本（散熱器、風(fēng)扇），或者利用結(jié)溫降低了 10℃的事實，使功率循環(huán)的次數(shù)加倍。 　　驅(qū)動器接口的選項 　　目前市場上的 IGBT 模塊為驅(qū)動器提供了標(biāo)準(zhǔn)的可焊接或即插式接口。 接口的端子定義主要由模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來決定，并不一定與變頻器設(shè)計所需的最佳排列相吻合。在 SEMiX 平臺中，賽米控將提供靈活的輸出接口，用以解決模塊設(shè)計和變頻器設(shè)計相互間的沖突。 　　該接口共有三個選項： 　　1. 焊接 / 即插式接口 　　2. 為客戶定做的卡接式接口 　　3. 優(yōu)化過的賽米控IGBT 驅(qū)動器 　　結(jié)論： 　　SEMiXTM是賽米控推出的性價比好、可擴展、靈活的IGBT 模塊新技術(shù)，它極具成為市場的又一典范產(chǎn)品的潛力。 SEMiX 系列集成了當(dāng)今 IGBT 和續(xù)流二極管最前沿的芯片技術(shù)。 　　模塊的機械外型使變頻器在寬廣的電流和電壓范圍內(nèi)（190 A～1000 A ；600V, 1200V, 1700V）設(shè)計更緊湊、性價比更優(yōu)良。 　　SEMiXTM模塊提供多種驅(qū)動器接口，并集成了如下基本功能如：溫度傳感器、EMI 屏蔽、ESD 保護等。