onsemi NVXR17S90M2SPB碳化硅模塊:牽引逆變器的理想之選
在當(dāng)今電子技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,碳化硅(SiC)技術(shù)憑借其卓越的性能,在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中,onsemi的NVXR17S90M2SPB碳化硅模塊在牽引逆變器領(lǐng)域表現(xiàn)尤為出色。下面,我們就來詳細(xì)了解一下這款產(chǎn)品。
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產(chǎn)品概述
NVXR17S90M2SPB是EliteSiC功率模塊系列的一員,專為牽引逆變器設(shè)計(jì)。這是一款具有創(chuàng)新性的高移動(dòng)性復(fù)合半導(dǎo)體產(chǎn)品,在相似且高度兼容的封裝解決方案中,能夠提供更高的性能、更好的效率和更高的功率密度。
該模塊采用6 - 封裝配置集成了900V SiC MOSFET。為了便于組裝并提高可靠性,新一代壓配引腳被集成到功率模塊的信號(hào)端子中。此外,它還在基板中集成了優(yōu)化的針翅式散熱器。為了增強(qiáng)可靠性和熱性能,采用燒結(jié)技術(shù)進(jìn)行芯片附著,并且該模塊設(shè)計(jì)符合AQG324汽車標(biāo)準(zhǔn)。
產(chǎn)品特性
散熱與隔離特性
- 直接冷卻與集成針翅式散熱器:集成的針翅式散熱器能夠?qū)崿F(xiàn)直接冷卻,有效提高散熱效率,確保模塊在高功率運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。
- 氮化硅隔離器:采用氮化硅隔離器,提供良好的電氣隔離性能,增強(qiáng)了模塊的安全性。
性能與可靠性特性
- 高工作溫度:連續(xù)運(yùn)行時(shí)的最大結(jié)溫 (T_{vj.Max}=175^{circ}C),能夠適應(yīng)高溫環(huán)境,保證了產(chǎn)品在惡劣條件下的可靠性。
- 汽車級(jí)SiC MOSFET芯片技術(shù):采用汽車級(jí)芯片技術(shù),具有更高的性能和可靠性,滿足汽車應(yīng)用的嚴(yán)格要求。
- 燒結(jié)芯片技術(shù):燒結(jié)芯片技術(shù)進(jìn)一步提高了模塊的可靠性,減少了芯片與基板之間的熱阻,提高了散熱性能。
拓?fù)渑c兼容性特性
- 易于集成的6 - 封裝拓?fù)?/strong>:6 - 封裝拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得模塊易于集成到各種電路中,方便工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)。
- 符合汽車模塊AQG324標(biāo)準(zhǔn):符合AQG324汽車標(biāo)準(zhǔn),確保了產(chǎn)品在汽車應(yīng)用中的安全性和可靠性。
環(huán)保特性
該模塊為無鉛產(chǎn)品,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)了環(huán)保理念。
典型應(yīng)用
NVXR17S90M2SPB主要應(yīng)用于混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的牽引逆變器中。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,高效、可靠的牽引逆變器是實(shí)現(xiàn)車輛高性能的關(guān)鍵。該模塊的高性能和可靠性能夠滿足電動(dòng)汽車對(duì)功率轉(zhuǎn)換的嚴(yán)格要求,為電動(dòng)汽車的發(fā)展提供有力支持。
引腳描述
| 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 | SiC MOSFET柵極 |
| S1 - S6 | SiC MOSFET源極/柵極返回 |
| D1 - D6 | SiC MOSFET漏極感應(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 |
材料與特性
材料信息
- 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 + 鍍錫電鍍。
- 信號(hào)引線:銅 + 鍍錫。
- 針翅式基板:銅 + 鍍鎳。
可燃性信息
模塊框架符合UL94V - 0可燃性等級(jí),具有良好的防火性能。
模塊特性與絕對(duì)最大額定值
模塊特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) (除非另有說明)的條件下,模塊具有以下特性:
- 雜散電感:RDD + SS為0.6。
- 模塊重量:單位為g。
- CTI:> 200。
- 爬電距離:端子到散熱器為9.0mm。
絕對(duì)最大額定值
| 在 (T_{vj}=25^{circ}C) (除非另有說明)的條件下,模塊的絕對(duì)最大額定值如下: | Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|---|
| 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,(R{thj_F.max}) | 620 | A | |
| I DS.pulsed | 脈沖漏極電流,(V{GS} = 18V),受 (T{vj.Max}) 限制 | 1240 | 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,使用參考散熱器 | 264 | A | |
| I SD.pulsed | 脈沖體二極管電流,(V{GS} = - 5V),受 (T{vj.Max}) 限制 | 1240 | A | |
| P tot | 總功率耗散,(T{vj.Max} = 175^{circ}C),(T{F} = 65^{circ}C),參考散熱器(典型值) | 1000 | W |
需要注意的是,超過最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會(huì)損壞設(shè)備。如果超過這些限制,不能保證設(shè)備的功能,可能會(huì)發(fā)生損壞并影響可靠性。
MOSFET特性、體二極管特性與NTC傳感器特性
MOSFET特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) (除非另有說明)的條件下,MOSFET具有以下特性:
- 漏源導(dǎo)通電阻 (R_{DS(ON)}):在 (V{GS} = 18V),(I{D} = 620A) 時(shí),典型值為1.70 - 2.30mΩ,最大值為2.10mΩ。
- 柵源泄漏電流:在 (V{GS} = 18V),(V{DS} = 0V) 時(shí),最大值為8uA。
- 閾值電壓 (V_{GS(TH)}):在 (V{GS} = V{DS}),(I_{D} = 200mA) 時(shí),典型值為1.8 - 2.7V,最大值為4.3V。
- 正向跨導(dǎo):在 (V{DS} = 20V),(I{D} = 620A) 時(shí),典型值為440S。
- 總柵極電荷 (Q_{g}):在 (V{GS} = - 5 / 18V),(V{DS} = 400V),(I_{D} = 620A) 時(shí),典型值為2.4uC。
體二極管特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) (除非另有說明)的條件下,體二極管具有以下特性:
- 二極管正向電壓 (V_{SD}):在 (V{GS} = - 5V),(I{SD} = 264A) 時(shí),典型值為3.5 - 4.0V。
- 反向恢復(fù)能量 (E_{rr}):在 (I{SD} = 620A),(V{R} = 400V),(V{GS} = - 5V),(R{g.on} = 3.9) 時(shí),典型值為0.4 - 1.3mJ。
- 恢復(fù)電荷 (Q_{rr}):在 (T{vj}=25^{circ}C) 時(shí)為2.6C,在 (T{vj}=175^{circ}C) 時(shí)為6.7C。
- 峰值反向恢復(fù)電流 (I_{rr}):在 (T{vj}=25^{circ}C) 時(shí)為115A,在 (T{vj}=175^{circ}C) 時(shí)為215A。
NTC傳感器特性
在 (T_{vj}=25^{circ}C) (除非另有說明)的條件下,NTC傳感器具有以下特性:
- 額定電阻 (R_{25}):在 (T_{c} = 25^{circ}C) 時(shí)為5k。
- R/R偏差:在 (T{c} = 25^{circ}C),(R{25} = 5k) 時(shí)為 - 5 - 5%。
- 功率耗散 (P_{25}):在 (T_{c} = 25^{circ}C) 時(shí)最大為25mW。
- B值:B25/50為3375K,B25/80為3411K,B25/120為3433K。
熱特性
在特定測(cè)試條件下,F(xiàn)ET結(jié)到流體的熱阻 (R_{th,J - F}) 為0.10 - 0.11°C/W。
典型特性
文檔中還提供了一系列典型特性曲線,包括輸出特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流的關(guān)系、歸一化導(dǎo)通電阻與溫度的關(guān)系、轉(zhuǎn)移特性、第三象限特性、柵極閾值電壓與溫度的關(guān)系、典型電容與漏源電壓的關(guān)系、開關(guān)能量與外部柵極電阻的關(guān)系、反向恢復(fù)能量與外部柵極電阻的關(guān)系、時(shí)序特性與漏源電流的關(guān)系、典型熱阻抗(結(jié)到流體)、典型熱阻與流量的關(guān)系、冷卻回路中的壓降、MOSFET擊穿電壓與 (T_{VJ}) 的關(guān)系、MOSFET芯片和模塊的RBSOA、NTC電阻與溫度的關(guān)系、柵極電荷與柵源電壓的關(guān)系等。這些曲線能夠幫助工程師更好地了解模塊的性能,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
機(jī)械封裝與尺寸
該模塊采用SSDC39封裝,尺寸為154.50x92.00x15.80,符合特定的機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),文檔還提供了詳細(xì)的標(biāo)記圖和尺寸說明,方便工程師進(jìn)行安裝和使用。
總的來說,onsemi的NVXR17S90M2SPB碳化硅模塊憑借其卓越的性能、高可靠性和良好的散熱特性,為牽引逆變器的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中,工程師可以根據(jù)具體需求,結(jié)合模塊的各項(xiàng)特性進(jìn)行合理設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和可靠性。大家在使用這款模塊時(shí),有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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