汽車750V、800A雙側(cè)冷卻半橋功率模塊VE-Trac Dual Gen II NVG800A75L4DSB2解析

在混合動(dòng)力（HEV）和電動(dòng)汽車（EV）牽引逆變器應(yīng)用領(lǐng)域，功率模塊的性能至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入了解一下安森美（onsemi）的VE - Trac Dual Gen II NVG800A75L4DSB2功率模塊。

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產(chǎn)品概述

NVG800A75L4DSB2是雙側(cè)冷卻且占用空間緊湊的功率模塊家族的一員，專為HEV和EV牽引逆變器應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該模塊采用半橋配置，包含兩個(gè)窄臺(tái)面場(chǎng)截止（FS4）絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。其芯片組運(yùn)用了新型窄臺(tái)面IGBT技術(shù)，能提供高電流密度和強(qiáng)大的短路保護(hù)功能，同時(shí)具備更高的阻斷電壓，在EV牽引應(yīng)用中表現(xiàn)出色。此外，還提供液冷散熱器參考設(shè)計(jì)、損耗模型和CAD模型，以支持客戶進(jìn)行逆變器設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品特性

散熱與傳感特性

• 雙側(cè)冷卻：這種冷卻方式能有效提高散熱效率，確保模塊在高功率運(yùn)行時(shí)保持穩(wěn)定的溫度。
• 集成芯片級(jí)溫度和電流傳感器：連續(xù)運(yùn)行時(shí)，最高結(jié)溫 (T_{vj max } = 175^{circ} C)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊的工作狀態(tài)，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。

電氣特性

• 低雜散電感：有助于減少電路中的電磁干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
• 低傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)損耗：降低了能量損耗，提高了電能轉(zhuǎn)換效率，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

品質(zhì)特性

• 汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：符合汽車行業(yè)的嚴(yán)格要求，具備高可靠性和穩(wěn)定性。
• 4.2 kV隔離DBC基板：提供良好的電氣隔離性能，保障系統(tǒng)的安全性。
• AEC認(rèn)證和PPAP能力：證明了產(chǎn)品在汽車應(yīng)用中的質(zhì)量和可靠性。
• 無(wú)鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)：符合環(huán)保要求，減少對(duì)環(huán)境的影響。

典型應(yīng)用

• 混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車牽引逆變器：為車輛的動(dòng)力系統(tǒng)提供高效的電能轉(zhuǎn)換，是電動(dòng)汽車的核心部件之一。
• 高功率DC - DC轉(zhuǎn)換器：在電力轉(zhuǎn)換領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，提高能源利用效率。

引腳說(shuō)明

材料與特性

材料

• DBC基板：采用 (Al{2} O{3}) 隔離基板，具有基本的隔離性能，兩側(cè)為銅層。
• 引線框架：由鍍錫銅制成。

特性

• 可燃性信息：功率模塊中的所有材料均符合UL可燃性等級(jí)94V - 0標(biāo)準(zhǔn)，確保了產(chǎn)品的安全性。

電氣特性

絕對(duì)最大額定值

IGBT特性

在 (T_{vj} = 25^{circ} C) （除非另有說(shuō)明）的條件下，IGBT具有以下特性：

• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓（終端）：在不同的 (V{GE})、(I{C}) 和 (T_{vJ}) 條件下，其值有所不同。
• 集電極 - 發(fā)射極泄漏電流：在不同溫度下有相應(yīng)的數(shù)值。
• 柵極 - 發(fā)射極泄漏電流：最大值為 ±400 nA。
• 閾值電壓：范圍在5.5 - 6.5 V之間。
• 柵極電荷、內(nèi)部柵極電阻、輸出電容、反向傳輸電容等參數(shù)也都有明確的數(shù)值。
• 開(kāi)關(guān)特性：包括導(dǎo)通延遲、上升時(shí)間、關(guān)斷延遲、下降時(shí)間以及開(kāi)關(guān)損耗等，這些特性在不同的溫度和工作條件下會(huì)有所變化。

反向二極管特性

在 (T_{VJ}=25^{circ} C) （除非另有說(shuō)明）的條件下，反向二極管的恢復(fù)電荷等參數(shù)也有相應(yīng)的數(shù)值。

傳感器特性

在 (T_{V J}=25^{circ} C) （除非另有說(shuō)明）的條件下，傳感器的相關(guān)參數(shù)也在文檔中有詳細(xì)記錄。

典型特性

文檔中提供了一系列典型特性的圖表，包括IGBT輸出特性、傳輸特性、開(kāi)關(guān)損耗與電流和電阻的關(guān)系、反向偏置安全工作區(qū)、瞬態(tài)熱阻抗等。這些圖表可以幫助工程師更好地了解模塊在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。

機(jī)械尺寸

文檔詳細(xì)給出了Gen II DSC AHPM15 - CEC CASE MODHV的機(jī)械尺寸，包括各個(gè)部分的最小、標(biāo)稱和最大尺寸，為工程師進(jìn)行產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的參考。

總結(jié)

VE - Trac Dual Gen II NVG800A75L4DSB2功率模塊憑借其雙側(cè)冷卻、低損耗、高可靠性等特性，在HEV和EV牽引逆變器應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)系統(tǒng)時(shí)，可以充分利用該模塊的特性，提高系統(tǒng)的性能和效率。同時(shí)，在使用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，對(duì)模塊的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行合理的選擇和驗(yàn)證。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒(méi)有遇到過(guò)類似功率模塊的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。