采用HybridPACK 2 IGBT模塊的HybridKIT三相逆變器系統(tǒng)解決方案
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英飛凌的IGBT功率模塊HybridPACK2(圖3)及基于模塊的HybridKIT ，能滿足汽車特殊工況應(yīng)用需求，包括熱循環(huán)穩(wěn)定性、功率循環(huán)穩(wěn)定性等。在開發(fā)HybridPACK模塊系列過程中，我們針對以下兩個方面進行了重大改進：芯片表面接合線(bonding wire綁定線)的連接和基板與基片之間的焊點(IGBT 銅底板和)。因此，大多數(shù)水冷系統(tǒng)可以滿足Hybridpack散熱需求。HybridPACK2的設(shè)計以滿足80kW驅(qū)動要求為目標(biāo)。HybridPACK2中帶有逆變器所需的全部功率半導(dǎo)體器件以及三個用于溫度測量的NTC(負(fù)溫度系數(shù))電阻。該模塊的設(shè)計最大工作結(jié)溫為150°C，包含由第三代溝槽場終止IGBT(絕緣柵雙極晶體管)和與之匹配的續(xù)流二極管構(gòu)成的六單元結(jié)構(gòu)。HybridPACK2的最大額定電流和電壓分別為800A和650V，導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗在同類產(chǎn)品中最低。本文引用地址：http://www.104case.com/article/160409.htm
HybridKIT的第二個模塊包括直流母線支撐電容B25655J4507K(Epcos制造)，該電容器在電氣和機械方面均經(jīng)過匹配，可以實現(xiàn)緊湊設(shè)計和低雜散電感。經(jīng)過調(diào)整和測試，確保該電容完全滿足HybridPACK2的要求。
對于需要較高功率或較高工作溫度的應(yīng)用，我們提供水冷部件。可以直接將該水冷部件用螺釘固定到IGBT模塊上，中間添加一個一體化橡膠墊，起到適當(dāng)?shù)拿芊庾饔谩Ｋ性O(shè)計參數(shù)均經(jīng)過優(yōu)化，以確保緊湊的外形、最佳的冷卻效果和更長的使用壽命。
模塊采用了兩個彼此獨立的PCB，以便按照最先進的設(shè)計規(guī)則、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行線路板設(shè)計，這兩個PCB包括： IGBT驅(qū)動電路板和MCU控制電路板。六通道IGBT驅(qū)動板在電氣和機械方面均經(jīng)過優(yōu)化，以滿足HybridPACK2的要求。該驅(qū)動板具有如下主要功能：為IGBT驅(qū)動供電的隔離DC-DC電源，以確保六個不同的IGBT驅(qū)動器(1ED020I12-FA，英飛凌基于空芯無磁性變壓器技術(shù)的驅(qū)動器)之間的電氣隔離;帶電氣隔離的直流母線電壓檢測(作為保護/監(jiān)測功能的輸入);通過NTC元件進行的溫度測量;用于短路保護的有源鉗位二極管;每個IGBT驅(qū)動器單獨配備獨立的推挽輸出功率放大電路，以提高電流驅(qū)動能力。
邏輯電路板包括控制驅(qū)動板所需的所有元器件。此外，它還提供構(gòu)成完整的逆變器系統(tǒng)所必需的所有其他元件之間的接口，包括：馬達接口(編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器)、電流傳感器接口、通訊(CAN和RS232)以及附加的模擬和數(shù)字輸入/輸出接口。利用英飛凌板載微控制器(TC1767)，可以通過軟件輕松地實現(xiàn)各種保護和監(jiān)測功能、驅(qū)動器控制以及對HybridPACK2性能的評估。這些功能的示例軟件正在開發(fā)之中。
用于HybridPACK2的HybridKIT既是一種參考設(shè)計，也是一種開發(fā)三相逆變器系統(tǒng)的絕佳工具。它不僅支持硬件測試和測量(即短路、溫度等)，而且支持軟件開發(fā)。它包含了構(gòu)成一個完整系統(tǒng)所必需的全部組件，并且提供與其他外接組件連接的接口(馬達接口、電流測量和通訊接口)。隨機提供的還有全套文檔，包括部件清單、電路設(shè)計和布局?jǐn)?shù)據(jù)等，使客戶可以盡快開始(H)EV系統(tǒng)的開發(fā)。
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