安森美推出基于碳化硅的智能功率模塊以降低能耗和整體系統(tǒng)成本

安森美(onsemi，美國納斯達(dá)克股票代號：ON)推出其第一代基于1200V碳化硅（SiC）金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）的SPM 31智能功率模塊（IPM）系列。

與使用第7代場截止（FS7）IGBT技術(shù)相比，安森美EliteSiC SPM 31 IPM在超緊湊的封裝尺寸中提供超高的能效和功率密度，從而實現(xiàn)比市場上其他領(lǐng)先解決方案更低的整體系統(tǒng)成本。這些IPM改進(jìn)了熱性能、降低了功耗，支持快速開關(guān)速度，非常適用于三相變頻驅(qū)動應(yīng)用，如AI數(shù)據(jù)中心、熱泵、商用暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)、伺服電機(jī)、機(jī)器人、變頻驅(qū)動器（VFD）以及工業(yè)泵和風(fēng)機(jī)等應(yīng)用中的電子換向（EC）風(fēng)機(jī)。

EliteSiC SPM 31 IPM 與安森美IGBT SPM 31 IPM 產(chǎn)品組合（涵蓋15A至35A的低電流）形成互補(bǔ)，提供從40A到70A的多種額定電流。安森美目前以緊湊的封裝提供業(yè)界領(lǐng)先的廣泛可擴(kuò)展、靈活的集成功率模塊解決方案。

隨著電氣化和人工智能應(yīng)用的增長，尤其是更多AI數(shù)據(jù)中心的建設(shè)增加了能源需求，降低該領(lǐng)域應(yīng)用的能耗變得愈發(fā)重要。在這個向低碳排放世界轉(zhuǎn)型的過程中，能夠高效轉(zhuǎn)換電能的功率半導(dǎo)體發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

隨著數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模不斷增長，預(yù)計對EC風(fēng)機(jī)的需求也將隨之增加。這些冷卻風(fēng)機(jī)可為數(shù)據(jù)中心的所有設(shè)備維持理想的運(yùn)行環(huán)境，對于準(zhǔn)確、無誤的數(shù)據(jù)傳送至關(guān)重要。SiC IPM可確保EC風(fēng)機(jī)以更高能效可靠運(yùn)行。

與壓縮機(jī)驅(qū)動和泵等許多其他工業(yè)應(yīng)用一樣，EC風(fēng)機(jī)需要比現(xiàn)有較大的IGBT解決方案具有更高的功率密度和能效。通過改用EliteSiC SPM 31 IPM，客戶將受益于更小的尺寸、更高的性能以及因高度集成而簡化的設(shè)計，從而縮短開發(fā)時間，降低整體系統(tǒng)成本，并減少溫室氣體排放。例如，與使用當(dāng)前IGBT功率集成模塊(PIM)的系統(tǒng)解決方案相比，在70%負(fù)載時的功率損耗為500W，而采用高效的EliteSiC SPM 31 IPM 可使每個EC風(fēng)機(jī)的年能耗和成本降低52%。

全集成的EliteSiC SPM 31 IPM 包括一個獨(dú)立的上橋柵極驅(qū)動器、低壓集成電路(LVIC)、六個EliteSiC MOSFET 和一個溫度傳感器（電壓溫度傳感器(VTS)或熱敏電阻）。該模塊基于業(yè)界領(lǐng)先的 M3 SiC 技術(shù)，縮小了裸片尺寸，并利用SPM 31封裝提高短路耐受時間(SCWT)，從而針對硬開關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，適用于工業(yè)用變頻電機(jī)驅(qū)動。MOSFET采用三相橋式結(jié)構(gòu)，下橋臂采用獨(dú)立源極連接，充分提高了選擇控制算法的靈活性。

此外，EliteSiC SPM 31 IPM 還包括以下優(yōu)勢：

?低損耗、額定抗短路能力的 M3 EliteSiC MOSFET，可防止設(shè)備和元件發(fā)生災(zāi)難性故障，如電擊或火災(zāi)。

?內(nèi)置欠壓保護(hù)（UVP），防止電壓過低時損壞設(shè)備。

?作為 FS7 IGBT SPM 31 的對等產(chǎn)品，客戶可以在使用相同 PCB 板的同時選擇不同的額定電流。

?獲得UL認(rèn)證，符合國家和國際安全標(biāo)準(zhǔn)

?單接地電源可提供更好的安全性、設(shè)備保護(hù)和降噪。

?簡化設(shè)計并縮小客戶電路板尺寸，這得益于

    ◆ 柵極驅(qū)動器控制和保護(hù)

    ◆ 內(nèi)置自舉二極管（BSD）和自舉電阻（BSR）

    ◆ 為上橋柵極升壓驅(qū)動提供內(nèi)部升壓二極管

    ◆ 集成溫度傳感器（由LVIC和/或熱敏電阻輸出VTS）

    ◆ 內(nèi)置高速高壓集成電路