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CISSOID推出適用于航空應用的SiC智能功率模塊，以滿足其對自然冷卻的需求

2021-04-29 13:58:54 CISSOID

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比利時·蒙-圣吉貝爾，2021年4月27日. 作為高溫半導體器件和功率模塊的領導者，CISSOID 日前宣布推出了一種基于輕質AlSiC平板基板(Flat Baseplate)的三相碳化硅（SiC）MOSFET智能功率模塊（IPM），以滿足航空和其他特殊工業應用中針對自然空氣對流或背板冷卻的需求。此項高溫芯片和模塊技術平臺亦將大力推動電動汽車動力總成系統（電機、電控及變速箱)的深度整合,以使其體積、重量及相應成本大幅降低，并實現最佳能源效率。

CISSOID的IPM技術平臺可迅速適應新的電壓、功率和冷卻要求，極大地加速了基于SiC的功率轉換器的設計，從而實現了高效率和高功率密度。嵌入式柵級驅動器解決了與快速開關SiC晶體管有關的多個挑戰：例如用負驅動和有源米勒鉗位（AMC）來防止寄生導通；去飽和檢測（DeSAT）和軟關斷（SSD）可以快速且安全地應對短路事件。柵極驅動器上的欠壓鎖定（UVLO）和DC總線電壓監視系統以確保正常運行，等等。

新的風冷模塊 (CMT-PLA3SB340AA和CMT-PLA3SB340CA) 系專為無法使用液體冷卻的應用而設計，例如航空機電執行器和功率轉換器等等。該模塊的額定阻斷電壓為1200V，最大連續電流為340A；導通電阻僅有3.25mΩ，而開關損耗僅為分別為8.42mJ和7.05mJ（在600V 300A 條件下）。該功率模塊的額定結溫為175°C，而柵極驅動器的額定環境溫度為125°C，通過AlSiC扁平底板冷卻，熱阻較低、耐熱性強。

CISSOID 首席技術官 Pierre Delatte 指出，“CISSOID 實現了功率模塊和柵極驅動器的整體融合設計，且可通過仔細調整dv/dt去實現控制，通過快速切換所固有的電壓過沖來優化IPM，從而將開關能量損耗降至最低。該模塊的安全運行區域（RBSOA）允許直流總線電壓高達880V、峰值電流高達600A，從而使得800V電池電壓系統的應用是絕對安全的。”

“CISSOID提供的高溫芯片和模塊技術，已在石油鉆探等領域內的長期應用中得到了充分的驗證，可以滿足業內最苛刻的應用需求。此次推出的新型SiC智能功率模塊瞄準了航空和其他特殊工業應用，特別針對其中緊湊輕便的功率轉換器所要求的自然對流或背板冷卻而設計。之前，我們已推出采用針翅基板（Pin Fin Baseplate）的新型液冷IPM功率模塊（CXT－PLA3SA450AA），此次我們還推出了具有更高電流能力的針翅基板，以及液冷IPM功率模塊（CXT－PLA3SA550CA），以針對電動汽車市場的初期需求。我們相信CISSOID 獨特的耐高溫技術平臺將大力推動電動汽車動力總成系統的深度整合。 ”CISSOID首席執行官Dave Hutton表示。

“此外，CISSOID IPM 智能功率模塊除采用了國際上最流行的SiC MOSFET芯片外，我們也與中國國內的SiC芯片廠商開展深入合作，也相繼推出了基于中國國產SiC MOSFET的IPM模塊（CXT－PLA3SA550CA 和 CMT－PLA3SB340CA）；這些中國國產版的SiC IPM模塊一方面適應了中國國內的市場需求，另一方面亦促進了與國內半導體產業鏈的共同發展。”Hutton先生補充道。

Yole Development的市場調查報告表明，自硅功率半導體器件誕生以來，應用需求一直推動著結溫的升高，目前已達到150℃。第三代寬禁帶半導體器件（如SiC）已走過了從出現發展到已日趨成熟并全面商業化普及的路徑，其獨特的耐高溫性能正在推動結溫加速從目前的150℃邁向175℃，未來將進軍200℃。借助于SiC的獨特高溫特性和低開關損耗優勢，這一結溫不斷提升的趨勢將大大改變電力系統的設計格局。這些目前典型的、未來還將出現的高溫、高功率密度應用，包括深度整合的電動汽車動力總成、多電和全電飛機乃至電動飛機、移動儲能充電站和充電寶，以及其他各種液體冷卻受到嚴重限制的電力應用。