汽車級750V、820A單側(cè)面直接冷卻6合1功率模塊NVH820S75L4SPC介紹
在混合動力(HEV)和電動汽車(EV)牽引逆變器應(yīng)用領(lǐng)域,功率模塊的性能和可靠性至關(guān)重要。今天就來詳細介紹安森美(onsemi)的VE - Trac Direct系列中的NVH820S75L4SPC功率模塊。
文件下載:NVH820S75L4SPC-D.PDF
產(chǎn)品概述
NVH820S75L4SPC是一款高度集成的功率模塊,采用行業(yè)標準封裝,專為混合動力和電動汽車牽引逆變器應(yīng)用而設(shè)計。它集成了六個場截止4(FS4)750V窄臺面IGBT,采用6合1配置,具有高電流密度、強大的短路保護能力和較高的阻斷電壓。同時,F(xiàn)S4 750V窄臺面IGBT在輕負載時表現(xiàn)出低功耗,有助于提高汽車應(yīng)用中的整體系統(tǒng)效率。
產(chǎn)品特性
散熱與電感特性
- 直接冷卻與集成針翅式散熱器:該模塊采用直接冷卻方式,并集成了針翅式散熱器,能有效提高散熱效率,保證模塊在高功率運行時的穩(wěn)定性。
- 超低雜散電感:超低的雜散電感有助于減少開關(guān)損耗,提高系統(tǒng)的效率和可靠性。
電氣性能
- 高結(jié)溫連續(xù)運行:最大結(jié)溫 (T_{vj max }=175^{circ} C),可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行,適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。
- 低飽和電壓和開關(guān)損耗:低VCESAT和開關(guān)損耗,能降低功率損耗,提高能源利用率。
- 汽車級FS4 750V窄臺面IGBT:具備良好的性能和可靠性,滿足汽車應(yīng)用的嚴格要求。
- 快速恢復(fù)二極管芯片技術(shù):快速恢復(fù)二極管芯片技術(shù)可提高開關(guān)速度,減少反向恢復(fù)時間。
- 4.2 kV隔離DBC基板:提供良好的電氣隔離性能,增強系統(tǒng)的安全性。
其他特性
引腳說明
| Pin # | Pin Function Description |
|---|---|
| P1, P2, P3 | 正電源端子 |
| N1, N2, N3 | 負電源端子 |
| 1 | 相1輸出 |
| 2 | 相2輸出 |
| 3 | 相3輸出 |
| G1 - G6 | IGBT柵極 |
| E1 - E6 | IGBT柵極返回 |
| C1 - C6 | 去飽和檢測/集電極感應(yīng) |
| T11, T12 | 相1溫度傳感器輸出 |
| T21, T22 | 相2溫度傳感器輸出 |
| T31, T32 | 相3溫度傳感器輸出 |
材料與可燃性信息
- DBC基板:采用 (Al{2} O{3}) 隔離基板,具有基本隔離性能,兩側(cè)為銅層。
- 端子:銅 + 鍍錫。
- 信號引線:銅 + 鍍錫。
- 針翅式基板:銅 + 鍍鎳。
- 可燃性:模塊框架符合UL94V - 0可燃性等級。
模塊特性與絕對最大額定值
模塊特性
| Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|
| (T_{vj}) | 工作結(jié)溫 | -40 to 175 | °C |
| (T_{STG}) | 儲存溫度 | -40 to 125 | °C |
| (V_{ISO}) | 隔離電壓(DC, 0 Hz, 1 s) | 4200 | V |
| (L_{sCE}) | 雜散電感 | 8 | nH |
| (R_{CC’ + EE’}) | 模塊引線電阻,端子 - 芯片 | 0.75 | mΩ |
| (G) | 模塊重量 | 700 | g |
| (CTI) | 相比漏電起痕指數(shù) | >200 | |
| (d_{creep}) | 爬電距離:端子到散熱器 端子到端子 |
9.0 9.0 |
mm |
| (d_{clear}) | 電氣間隙:端子到散熱器 端子到端子 |
4.5 4.5 |
mm |
絕對最大額定值
| Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|
| IGBT | |||
| (V_{CES}) | 集電極 - 發(fā)射極電壓 | 750 | V |
| (V_{GES}) | 柵極 - 發(fā)射極電壓 | ±20 | V |
| (I_{CN}) | 已實現(xiàn)集電極電流 | 820 | A |
| (I_{C nom}) | 連續(xù)直流集電極電流,(T{vj} = 175°C),(T{F} = 65°C),參考散熱器 | 600(注2) | A |
| (I_{CRM}) | 脈沖集電極電流 @ (V{GE} = 15 V),(t{p} = 1 ms) | 1640 | A |
| (P_{tot}) | 總功率耗散,(T{vj} = 175°C),(T{F} = 65°C),參考散熱器 | 1000 | W |
| 二極管 | |||
| (V_{RRM}) | 重復(fù)峰值反向電壓 | 750 | V |
| (I_{FN}) | 已實現(xiàn)正向電流 | 820 | A |
| (I_{F}) | 連續(xù)正向電流,(T{vj} = 175°C),(T{F} = 65°C),參考散熱器 | 400(注2) | A |
| (I_{FRM}) | 重復(fù)峰值正向電流,(t_{p} = 1 ms) | 1640 | A |
| (I^{2}t) 值 | 浪涌電流能力,(t{p} = 10 ms),(T{vj} = 150°C) (T_{vj} = 175°C) |
19000 16000 |
(A^{2}s) |
注:超過最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會損壞器件。若超出這些限制,不能保證器件的功能,可能會發(fā)生損壞并影響可靠性。注2通過特性/設(shè)計驗證,而非測試驗證。
IGBT、反向二極管和NTC傳感器特性
IGBT特性
涵蓋集電極 - 發(fā)射極飽和電壓、泄漏電流、閾值電壓、總柵極電荷、輸入輸出電容、開關(guān)延遲時間、開關(guān)損耗等多項參數(shù),不同溫度和電流條件下有詳細數(shù)據(jù)。
反向二極管特性
包括二極管正向電壓、反向恢復(fù)能量、恢復(fù)電荷、峰值反向恢復(fù)電流等參數(shù),同樣在不同溫度和電流條件下給出具體數(shù)值。
NTC傳感器特性
提供額定電阻、電阻偏差、功率耗散、B值等參數(shù)信息。
熱特性
| Symbol | Parameter | Min | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| (IGBT.R_{th,J - F}) | 結(jié)到流體熱阻,10 L/min,65 °C,50/50 EGW | - | 0.11 | 0.13 | °C/W |
| (Diode.R_{th,J - F}) | 結(jié)到流體熱阻,10 L/min,65 °C,50/50 EGW | - | 0.185 | 0.20 | °C/W |
典型特性
文檔中還給出了IGBT輸出特性、轉(zhuǎn)移特性、開關(guān)損耗與電流關(guān)系、門極電荷特性、電容特性、二極管正向特性、開關(guān)損耗與電阻和電流關(guān)系、瞬態(tài)熱阻抗、熱阻、冷卻回路壓力降、NTC熱敏電阻溫度特性等典型特性曲線。
訂購信息
| Part Number | Package | Shipping |
|---|---|---|
| NVH820S75L4SPC | SSDC33, 154.50x92.0 (SPC) (Pb - Free) | 4 Units / Tray |
NVH820S75L4SPC功率模塊憑借其出色的性能和特性,在混合動力和電動汽車牽引逆變器應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)系統(tǒng)時,可以根據(jù)這些詳細的參數(shù)和特性,合理選擇和使用該模塊,以滿足系統(tǒng)的性能和可靠性要求。大家在實際應(yīng)用中,是否遇到過類似功率模塊的散熱和電氣性能方面的問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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