onsemi NVXR22S90M2SPB碳化硅模塊:牽引逆變器的理想之選
在電子工程領域,功率模塊的性能對于牽引逆變器等應用至關重要。今天,我們就來深入了解一下 onsemi 的 NVXR22S90M2SPB 碳化硅(SiC)模塊,看看它有哪些獨特之處。
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產(chǎn)品概述
NVXR22S90M2SPB 是 onsemi 推出的 EliteSiC 功率模塊系列的一員,專為牽引逆變器設計。這一革命性的高移動性復合半導體產(chǎn)品家族,在相似且高度兼容的封裝解決方案中,提供了更高的性能、更好的效率和更高的功率密度。
該模塊集成了 900V 的 SiC MOSFET,采用 6 - 包配置。為了便于組裝和保證可靠性,新一代的壓配引腳被集成到功率模塊的信號端子中。此外,它還在基板上集成了優(yōu)化的針翅式散熱器。同時,為了提高可靠性和熱性能,采用了燒結技術進行芯片連接。并且,該模塊的設計符合 AQG324 汽車標準。
產(chǎn)品特性
高效散熱與可靠性
- 直接冷卻與集成針翅式散熱器:配備氮化硅隔離器,可實現(xiàn)高效的直接冷卻。連續(xù)運行時的最大結溫 (T_{vj.Max}=175^{circ}C),這使得模塊在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。
- 燒結芯片技術:采用燒結芯片技術,提高了模塊的可靠性,確保在復雜的工作條件下也能保持良好的性能。
易于集成
- 6 - 包拓撲結構:6 - 包拓撲結構設計,方便工程師進行集成,降低了設計難度和成本。
汽車級標準
- 符合 AQG324 標準:滿足汽車級標準,適用于汽車相關的應用場景,為汽車電子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了保障。
環(huán)保合規(guī)
- 無鉛與 RoHS 合規(guī):這些器件無鉛,并且符合 RoHS 標準,符合環(huán)保要求。
典型應用
NVXR22S90M2SPB 模塊主要應用于混合動力和電動汽車的牽引逆變器。在電動汽車領域,高效的牽引逆變器對于提高車輛的性能和續(xù)航里程至關重要。該模塊的高性能和可靠性,使其成為電動汽車牽引逆變器的理想選擇。
引腳描述
| 引腳 | 功能描述 |
|---|---|
| P1, P2, P3 | 正功率端子 |
| 負功率端子 | |
| 1 | 相 1 輸出 |
| 2 | |
| 相 3 輸出 | |
| G1 - G6 | SiC MOSFET 柵極 |
| SiC MOSFET 漏極感應 |
材料與特性
材料
- DBC 基板:采用 (Si{3}N{4}) 隔離基板,具有基本的隔離性能。
- 端子:銅 + 鍍錫
- 信號引線:銅 + 鍍錫
- 針翅式基板:銅 + 鍍鎳
易燃性信息
模塊框架符合 UL94V - 0 易燃性等級,具有良好的防火性能。
電氣特性
絕對最大額定值
| 符號 | 參數(shù) | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| (V_{DS}) | 漏源電壓 | 900 | V |
| (V_{GS}) | 柵源電壓 | +22/ - 8 | V |
| (I_{DS}) | 連續(xù)直流漏極電流((V{GS}=18V),(T{vj}=175^{circ}C),(T_{F}=65^{circ}C) @ 10LPM) | 510 | A |
| (I_{DS.pulsed}) | 脈沖漏極電流((V{GS}=18V),受 (T{vj.Max}) 限制) | 1020 | A |
| (I_{SD.BD}) | 連續(xù)直流體二極管電流((V{GS}= - 5V),(T{vj}=175^{circ}C),(T_{F}=65^{circ}C) @ 10LPM) | 230 | A |
| (I_{SD.pulsed}) | 脈沖體二極管電流((V{GS}= - 5V),受 (T{vj.Max}) 限制) | 1020 | A |
| (P_{tot}) | 總功率耗散((T{vj.Max}=175^{circ}C),(T{F}=65^{circ}C),參考散熱器) | 900 | W |
MOSFET 特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) 時,給出了一系列 MOSFET 的特性參數(shù),如導通電阻、柵極電荷、電容、開關時間和開關損耗等。這些參數(shù)對于評估 MOSFET 的性能和設計電路非常重要。
體二極管特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) 時,給出了體二極管的正向電壓、反向恢復電荷等特性參數(shù)。
NTC 傳感器特性
給出了 NTC 傳感器在不同溫度下的電阻特性,方便工程師進行溫度監(jiān)測和控制。
熱特性
| 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (R_{th,J - F}) | FET 結到流體的熱阻 | 10 L/min,65 °C,50/50 EGW | - | 0.12 | 0.131 | °C/W |
典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線,包括輸出特性、歸一化導通電阻與漏極電流和溫度的關系、轉移特性、第三象限特性、柵極閾值電壓與溫度的關系、電容與漏源電壓的關系、開關能量與溫度和外部柵極電阻的關系、反向恢復能量與漏源電流和外部柵極電阻的關系、時序特性與漏源電流的關系、熱阻抗和熱阻與流量的關系、冷卻回路中的壓降、MOSFET 擊穿電壓與結溫的關系、MOSFET 的 RBSOA 以及 NTC 電阻與溫度的關系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解模塊的性能和特性,從而進行更優(yōu)化的設計。
總結
onsemi 的 NVXR22S90M2SPB 碳化硅模塊具有高性能、高可靠性、易于集成等優(yōu)點,適用于混合動力和電動汽車的牽引逆變器等應用。其先進的技術和良好的特性,為電子工程師在設計相關電路時提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應用中,工程師可以根據(jù)具體的需求和設計要求,結合模塊的特性和參數(shù),進行合理的設計和優(yōu)化。大家在使用這款模塊時,有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢?歡迎在評論區(qū)分享。
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