英飛凌混合動力汽車功率模塊提高效率

在底特律Convergence 展會上，英飛凌科技股份公司（FSE/NYSE: IFX） 推出了兩款面向混合動力汽車（HEV）傳動系統(tǒng)的全新電子功率模塊。以英飛凌成熟的功率半導體和系統(tǒng)級設計方法為基礎，新的HybridPACK1 和 HybridPACK2 功率模塊降低了HEV逆變器系統(tǒng)設計成本和復雜度，而且在實現(xiàn)所需功率等級的同時，其半導體面積也降低了30%。

“我們的HybridPACK模塊融合了我們在高級功率電子器件（位列世界第一）和汽車電子器件（位列世界第二）領域的技術專長，可滿足全球領先的輕型車輛制造商在性能和可靠性方面的要求，”英飛凌科技北美公司汽車、工業(yè)和多元化電子市場部總經(jīng)理 Christopher Cook 說道，“通過開發(fā)一系列模塊，我們可針對制造商不同類型的混合系統(tǒng)提供定制解決方案，以滿足客戶的不同要求。” 

英飛凌的HybridPACK1功率模塊用于輕度混合動力汽車，包括用于逆變器和負溫度系數(shù)電阻的所有功率半導體，這樣可使半導體面積降低30%。該模塊是結合英飛凌領先的溝槽場終止IGBT（絕緣柵雙極晶體管）技術和Emcon二極管技術進行開發(fā)的。對于輕度混合逆變器應用而言，采用高性能陶瓷襯底和英飛凌增強型引線鍵合工藝的扁平銅基片，可將熱循環(huán)壽命提高3倍，將功率循環(huán)壽命提高2倍。而基片的尺寸僅為7cm x 13.5 cm。帶有集成啟動發(fā)電機的輕度混合動力汽車在制動時會產(chǎn)生能量（“再生制動”），并能提供幾秒鐘的額外功率，例如，用于駛離或超車。

對于完全混合動力汽車應用而言，HybridPACK2擁有業(yè)內(nèi)最小的占位空間，800A/600V模塊的尺寸僅為9.2 cm x 20.2 cm。這比現(xiàn)有解決方案小了大約四分之一。HybridPACK2的鋁硅碳化物（AlSiC） 基片不僅增強了熱性能，而且還提高了汽車發(fā)動機應用的可靠性。完全混合動力引擎可為中等距離駕駛提供能量，例如，城市交通。

與許多功率電子應用不同，HEV模塊的設計需要子系統(tǒng)緊密集成，以在給定成本下獲得最理想的系統(tǒng)性能。總體功率系統(tǒng)架構和混合系統(tǒng)設計類型（微型、輕型或全面混合）決定著燃油節(jié)省程度，因此功率電子器件在保證效率、可靠性和成本效益上起著重要作用。憑借廣泛的產(chǎn)品組合（包括微控制器、功率器件和傳感器），英飛凌可從系統(tǒng)角度分析HEV逆變器，并在優(yōu)化系統(tǒng)性能的同時提供最為經(jīng)濟有效的解決方案。業(yè)內(nèi)專家預測，與內(nèi)燃機相比，微型混合動力汽車可以節(jié)省5%-10%的燃料，帶有再生制動和啟動功能的輕型混合動力汽車可節(jié)省15%-35%的燃料，而完全混合動力汽車可節(jié)省40%-60%的燃料。 

英飛凌IGBT技術可為HEV動力系統(tǒng)帶來諸多優(yōu)勢。溝槽場終止技術可降低傳導損耗和開關損耗降，在擁有卓越性能的同時，可使尺寸縮小30%。英飛凌 IGBT 可工作在 175