高功率密度IGBT模块的研发与特性分析

基于现有标准DMOS设计技术,通过优化高压IGBT&FRD芯片及其模块结构,降低芯片功耗、模块寄生电感和模块热阻,改善模块散热,提高最高工作温度。研究开发了高功率密度1 500 A/3 300 V、1 200 A/4 500 V及750 A/6 500 V IGBT模块,满足轨道交通的应用要求。

PrimePACK^(TM)封装优化集成模块内的IGBT叠层可提高功率密度

本文讨论了最新PrimePACK^(?)模块如何集成到现有的逆变器平台中,描述了包括控制和保护在内的逆变器模块的架构概念。该模块的机械特性允许对热管理进行优化,进而充分发挥IGBT输出电流能力,分析并比较了IGBT驱动的不同方案。最后,给出逆变器的测试结果。

320kW组串式光伏逆变器的IGBT模块解决方案研究

组串式光伏逆变器的单机功率密度不断攀升。为应对高功率密度的技术趋势,针对320 kW组串式光伏逆变器,提出了基于全新的EasyPACK 4B封装技术的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块方案。该方案基于有源中点钳位(ANPC)拓扑结构,IGBT选择芯片类型时,可采用英飞凌科技股份有限公司最新推出的950V S7或950V L7芯片,推荐采用指定的脉冲宽度调制(PMW)策略。为实现逆变器更高的能量转换效率,ANPC拓扑结构内部的IGBT、外部的IGBT分别采用不同特性的芯片,钳位二极管使用SiC肖特基二极管。创新型的EasyPACK 4B封装技术通过优化芯片布局及换流路径,单个IGBT模块就可以实现一个逆变桥臂的功能。仿真验证结果表明:基于该IGBT模块方案的组串式光伏逆变器的功率能够达到业界最高的逆变器功率320 kW,且所需模块数量仅为传统IGBT模块方案的一半,并在不同工况下IGBT模块的效率均可达到99%以上,适用于大功率组串式光伏逆变器的技术需求。

PrimePACK^(TM)封装优化集成模块内的IGBT叠层可提高功率密度

本文讨论了最新PrimePACK^(TM)模块如何集成到现有的逆变器平台中,描述了包括控制和保护在内的逆变器模块的架构概念。该模块的机械特性允许对热管理进行优化,进而充分发挥IGBT输出电流能力,分析并比较了IGBT驱动的不同方案。最后,给出逆变器的测试结果。

无刷电动舵机功率驱动电路发热特性分析

针对小型大功率无刷电动舵机由于大电流、高功率密度引起的散热困难问题,开展其功率驱动电路发热特性研究。根据所使用的H-PWM-L-ON型半桥调制模式,分析了IGBT三相桥式功率逆变电路的功率损耗,基于RC热网络模型方法建立了该电路的热传导模型,并使用英飞凌FS50R06W1E3型功率模块开展了功率驱动电路发热特性仿真分析和实验验证。结果表明,所给出的功率驱动电路功率损耗分析结果合理可信,通过该热传导模型可有效计算功率器件工作温度。在无刷电动舵机设计过程中,可使用此方法进行功率器件工作温度计算,在确保低于最高工作结温的情况下提高可用输出功率。