onsemi NVVR26A120M1WSB碳化硅模塊:用于牽引逆變器的高性能解決方案
在電動汽車(EV)和混合動力汽車(HEV)領域,牽引逆變器的性能對于車輛的整體效率和可靠性至關重要。onsemi推出的NVVR26A120M1WSB碳化硅(SiC)模塊為牽引逆變器提供了一種高性能的解決方案。下面將詳細介紹該模塊的特點、參數(shù)和應用。
產(chǎn)品概述
NVVR26A120M1WSB是VE - Trac B2 SiC系列高度集成功率模塊的一部分,專為混合動力(HEV)和電動汽車(EV)牽引逆變器應用而設計。該模塊采用半橋配置,集成了1200V SiC MOSFET。為了提高可靠性和熱性能,采用了燒結(jié)技術進行芯片附著,并且該模塊設計符合AQG324標準。
產(chǎn)品特點
超低導通電阻與低雜散電感
該模塊具有超低的 (R_{DS(on)}) ,同時采用氮化鋁隔離器,雜散電感超低,約為7.1 nH。低雜散電感有助于減少開關損耗,提高系統(tǒng)效率。大家在設計電路時,低雜散電感可以讓我們更輕松地實現(xiàn)高速開關,減少電磁干擾,你們在實際應用中有沒有遇到過雜散電感帶來的問題呢?
高可靠性與高溫性能
連續(xù)工作時 (T_{vj Max } = 175^{circ} C) ,采用燒結(jié)芯片技術,提高了模塊的可靠性。汽車級SiC MOSFET芯片技術確保了模塊在惡劣的汽車環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。
符合汽車標準
模塊符合AQG324標準,并且具備生產(chǎn)件批準程序(PPAP)能力,這使得它能夠滿足汽車行業(yè)嚴格的質(zhì)量和可靠性要求。
應用領域
主要應用于汽車EV/HEV的牽引逆變器,為電動汽車的動力系統(tǒng)提供高效、可靠的功率轉(zhuǎn)換。
引腳配置與標識
引腳配置
| Pin No. | Pin Name | Pin Functional Description |
|---|---|---|
| 1 | N | Negative Power Terminal |
| 2 | P | Positive Power Terminal |
| 3 | D1 | High Side MOSFET (Q1) Drain Sense |
| 4 | N/C | No Connection |
| 5 | S1 | High Side MOSFET (Q1) Source |
| 6 | G1 | High Side MOSFET (Q1) Gate |
| 7 | N/C | No Connection |
| 8 | N/C | No Connection |
| 9 | AC | Phase Output |
| 10 | NTC1 | NTC 1 |
| 11 | S2 | Low Side MOSFET (Q2) Source |
| 12 | G2 | Low Side MOSFET (Q2) Gate |
| 13 | NTC2 | NTC 2 |
| 14 | NTC_COM | NTC common |
| 15 | D2 | Low Side MOSFET (Q2) Drain Sense |
標識信息
模塊的標識包含了裝配批次代碼、標記值、裝配和測試位置、年份、工作周和序列號等信息,方便生產(chǎn)管理和追溯。
電氣與熱性能參數(shù)
模塊特性
| Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|
| (T_{vj}) | Operating Junction Temperature | -40 to 175 | °C |
| (T_{STG}) | Storage Temperature Range | -40 to 125 | °C |
| (V_{iso}) | Isolation Voltage (AC, 50 Hz, 5 s) | 4200 | V |
| (L_{sDS}) | Stray Inductance | 7.1 | nH |
| (R_{DD + SS}) | Module Lead Resistance, Terminal to Chip | 0.3 | mΩ |
| (G) | Module Weight | 48 | g |
| (CTI) | Comparative Tracking Index | >600 | |
| Minimum: Terminal to Terminal | 6.6 | mm | |
| Minimum (Note 1): Terminal to Isolated Case | 3.8 | mm | |
| (M) | M5 DIN 439B Screws for Module Terminals, Max. Torque | 2.2 | Nm |
絕對最大額定值
| Symbol | Parameter | Rating | Unit |
|---|---|---|---|
| (V_{DS}) | Drain - Source Voltage | 1200 | V |
| (V_{GS}) | Gate - Source Voltage | +25/?10 | V |
| (I_{DS}) | Continuous DC Current, (V{GS} = 20 V), (T{vj} = 175 ° C), (T_{F} = 65 ° C) @ 10LPM, using Ref. Heatsink (Note 2) | 400 | A |
| (I_{DS.pulsed}) | Pulsed Drain - Source Current, (V{GS} = 20 V), limited by (T{vj.Max}) | 800 | A |
| (I_{SD.BD}) | DC Current in Body Diode, (V{GS} = ?5 V), (T{vj} = 175 ° C), (T_{F} = 65 ° C) @ 10LPM, using Ref. Heatsink (Note 2) | 270 | A |
| (I_{SD.pulsed}) | Pulsed Body Diode Current, (V{GS}=-5 V), limited by (T{vj.Max}) | 800 | A |
| (P_{tot}) | Total Power Dissipation (T{vj.Max} = 175 ° C), (T{F} = 65 ° C), Ref. Heatsink (typ) | 1000 | W |
MOSFET特性
MOSFET的各項特性參數(shù),如導通電阻、閾值電壓、跨導、柵極電荷等,都在不同的溫度和工作條件下進行了詳細的測試和記錄。例如,在 (T{vj}=25^{circ} C) , (V{GS} = 20V) , (I{D} = 400A) 時, (R{DS(ON)}) 典型值為2.6 mΩ。這些參數(shù)對于工程師進行電路設計和性能評估非常重要。
體二極管特性
體二極管的正向電壓、反向恢復能量、恢復電荷和峰值反向恢復電流等參數(shù)也有詳細說明。這些參數(shù)影響著模塊在反向?qū)〞r的性能,在設計中需要充分考慮。
NTC傳感器特性
NTC傳感器用于監(jiān)測模塊的溫度,其額定電阻、阻值偏差、功率耗散和B值等參數(shù)都有明確規(guī)定。通過監(jiān)測NTC傳感器的阻值變化,可以實時了解模塊的溫度情況,確保模塊在安全的溫度范圍內(nèi)工作。
熱特性
模塊的熱阻參數(shù),如 (R{th,J - C}) (FET結(jié)到外殼)和 (R{th,J - F}) (FET結(jié)到流體),對于散熱設計至關重要。合理的散熱設計可以保證模塊在高功率運行時的穩(wěn)定性和可靠性。
典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線,包括輸出特性、歸一化導通電阻與漏極電流和溫度的關系、轉(zhuǎn)移特性、第三象限特性、開關能量與溫度和外部柵極電阻的關系等。這些曲線直觀地展示了模塊在不同工作條件下的性能表現(xiàn),有助于工程師進行系統(tǒng)設計和優(yōu)化。
機械尺寸
模塊采用AHPM15封裝,文檔詳細給出了其機械尺寸和公差要求。在進行系統(tǒng)布局和安裝時,需要嚴格按照這些尺寸進行設計,確保模塊能夠正確安裝和使用。
總結(jié)
onsemi的NVVR26A120M1WSB碳化硅模塊憑借其超低導通電阻、低雜散電感、高可靠性和符合汽車標準等特點,為電動汽車牽引逆變器提供了一個優(yōu)秀的解決方案。工程師在設計過程中,可以根據(jù)模塊的各項參數(shù)和特性曲線,進行合理的電路設計和散熱設計,以充分發(fā)揮模塊的性能優(yōu)勢。大家在使用類似模塊時,是否也會遇到一些挑戰(zhàn)呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。
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