ON Semiconductor VE-Trac Direct Module NVH660S75L4SPFB：汽車應(yīng)用的高效功率模塊
ON Semiconductor VE-Trac Direct Module NVH660S75L4SPFB：汽車應(yīng)用的高效功率模塊
在汽車電動化的浪潮中，功率模塊作為關(guān)鍵組件，對電動汽車和混合動力汽車的性能起著至關(guān)重要的作用。今天，我們來深入了解一下ON Semiconductor的VE-Trac Direct Module NVH660S75L4SPFB，看看它在汽車牽引逆變器應(yīng)用中的表現(xiàn)。
產(chǎn)品概述
NVH660S75L4SPFB是VE - Trac Direct系列高度集成功率模塊的一員，專為混合動力（HEV）和電動汽車（EV）牽引逆變器應(yīng)用而設(shè)計，具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝尺寸。該模塊集成了六個Field Stop 4（FS4）750 V窄臺面IGBT，采用6 - pack配置，能夠提供高電流密度，同時具備強大的短路保護(hù)能力和更高的阻斷電壓。而且，F(xiàn)S4 750 V窄臺面IGBT在輕載時表現(xiàn)出低功率損耗，有助于提高汽車應(yīng)用中的整體系統(tǒng)效率。為了便于組裝和提高可靠性，該功率模塊的信號端子集成了新一代的壓配引腳。
產(chǎn)品特性
散熱與電感特性
- 散熱方式多樣：支持直接或間接冷卻，配備扁平底座散熱器，能有效降低溫度，保障模塊穩(wěn)定運行。
- 超低雜散電感：雜散電感低至8 nH（$L_{sCE}$），有助于減少電路中的能量損耗和電磁干擾。
電氣性能優(yōu)越
- 高結(jié)溫連續(xù)運行：最大結(jié)溫$T_{jmax}=175^{circ}C$，可在較高溫度環(huán)境下連續(xù)工作，適應(yīng)復(fù)雜的汽車工況。
- 低飽和電壓和開關(guān)損耗：IGBT的集電極 - 發(fā)射極飽和電壓（$V_{CESAT}$）典型值低，開關(guān)損耗小，提高了能源轉(zhuǎn)換效率。
- 汽車級IGBT和二極管技術(shù)：采用汽車級FS4 750 V窄臺面IGBT和快速恢復(fù)二極管芯片技術(shù)，性能可靠。
- 高隔離電壓：隔離電壓$V_{ISO}$達(dá)4200 V，確保電氣安全。
其他特性
- 易于集成的6 - pack拓?fù)?/strong>：方便工程師進(jìn)行電路設(shè)計和系統(tǒng)集成。
- 環(huán)保合規(guī)：該器件無鉛，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。
引腳說明
| Pin # | Pin Function Description |
|---|---|
| P1, P2, P3 | 正電源端子 |
| N1, N2, N3 | 負(fù)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。
- 端子和信號引線：端子為銅 + 鍍錫，信號引線為銅 + 鍍錫。
- 扁平底板：銅 + 鍍鎳。
- 可燃性：模塊框架符合UL94V - 0可燃性等級，具有良好的防火性能。
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 | 580 | 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 | mm |
| $d_{clear}$ | 電氣間隙：端子到散熱器，端子到端子 | 4.5 | mm |
絕對最大額定值
IGBT
| Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|
| $V_{CES}$ | 集電極 - 發(fā)射極電壓 | 750 | V |
| $V_{GES}$ | 柵極 - 發(fā)射極電壓 | ± 20 | V |
| $I_{CN}$ | 實現(xiàn)的集電極電流 | 660 | A |
| $I_{C nom}$ | 連續(xù)直流集電極電流，$T{vj} = 175^{circ}C$，$T{F} = 65^{circ}C$，參考散熱器 | 450（Note 1） | A |
| $I_{CRM}$ | 脈沖集電極電流 @ $V{GE} = 15 V$，$t{p} = 1 ms$ | 1320 | A |
| $P_{tot}$ | 總功率耗散，$T{vj} = 175^{circ}C$，$T{F} = 65^{circ}C$，參考散熱器 | 733 | W |
二極管
| Symbol | Parameter | Rating | Unit | |
|---|---|---|---|---|
| $V_{RRM}$ | 重復(fù)峰值反向電壓 | 750 | V | |
| $I_{FN}$ | 實現(xiàn)的正向電流 | 660 | A | |
| $I_{F}$ | 連續(xù)正向電流，$T{vj} = 175^{circ}C$，$T{F} = 65^{circ}C$，參考散熱器 | 300（Note 1） | A | |
| $I_{FRM}$ | 重復(fù)峰值正向電流，$t_{p} = 1 ms$ | 1320 | A | |
| $I^{2}t$值 | $T_{vj} = 150^{circ}C$ | |||
| 浪涌電流能力，$t{p} = 10 ms$，$T{vj} = 175^{circ}C$ | 19000 | A2s | ||
| 16000 |
需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。
典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線，包括IGBT輸出特性、轉(zhuǎn)移特性、開關(guān)損耗與電流的關(guān)系，以及二極管的正向特性、開關(guān)損耗等。這些曲線有助于工程師在設(shè)計電路時更好地了解模塊的性能，優(yōu)化電路參數(shù)。
熱特性
| Symbol | Parameter | Min | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| IGBT.$R_{th,J - C}$ | 結(jié)到外殼熱阻 | - | 0.074 | 0.085 | °C/W |
| IGBT.$R_{th,J - F}$ | 結(jié)到流體熱阻，10 L/min，65 °C，50/50 EGW，參考冷卻夾套 | - | 0.15 | °C/W | |
| Diode.$R_{th,J - C}$ | 結(jié)到外殼熱阻 | - | 0.13 | 0.15 | °C/W |
| Diode.$R_{th,J - F}$ | 結(jié)到流體熱阻，10 L/min，65 °C，50/50 EGW，參考冷卻夾套 | - | 0.23 | °C/W |
熱特性對于功率模塊的可靠性至關(guān)重要，了解這些熱阻參數(shù)有助于工程師設(shè)計合適的散熱方案。
訂購信息
| Part Number | Package | Shipping |
|---|---|---|
| NVH660S75L4SPFB | SSDC33, 154.50x92.0 (SPFB) (Pb - Free) | 4 Units / Tray |
ON Semiconductor的VE - Trac Direct Module NVH660S75L4SPFB以其高性能、高可靠性和易于集成的特點，為汽車牽引逆變器應(yīng)用提供了一個優(yōu)秀的解決方案。在實際設(shè)計中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合模塊的各項特性和參數(shù)，進(jìn)行合理的電路設(shè)計和散熱設(shè)計，以充分發(fā)揮該模塊的優(yōu)勢。你在使用類似功率模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。
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