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CISSOID 向 Thales 交付首个碳化硅( SiC )智能功率模块

来源:  | 作者:  | 发布时间:2019-07-05  | 77次浏览

        比利时,蒙-圣吉贝尔,高温及长寿命半导体解决方案的领先供应商CISSOID公司宣布,向 Thales Avionics Electrical Systems 交付首个三相 1200V/100A SiC MOSFET 智能功率模块(IPM)原型。该模块在 Clean Sky Joint Undertaking 项目的支持下开发而成,通过减小重量和尺寸,该模块有助于提高功率转换器密度,从而支持多电飞机(More-Electrical Aircraft)中的发电系统和机电致动器。

        此 IPM 可让栅极驱动器与功率晶体管完美整合,从而利用碳化硅(SiC)的全部优势,即低切换损耗和高工作温度。 凭借 HADES2? 隔离式栅极驱动器(该产品综合了多年的 SiC 晶体管驱动开发经验),并结合先进的封装技术,使功率模块在极端条件下实现可靠运行。

        对于此航天级模块,已选择三相功率转换器拓扑结构,同时,对于混合动力汽车(HEV)和铁路项目,正在研究其他拓扑结构。在这个三相拓扑结构中,6个切换位置中的每个都包括一个100A SiC MOSFET晶体管和一个100A SiC肖特基续流二极管。这些器件可承受高达1200V的电压,为540V航天直流总线提供足够的防过压冗余,而且此模块在设计上可轻松使用1700V/150A SiC器件进行升级。晶体管的典型导通电阻为12.5mΩ或8.5mΩ,取决于其额定电流是100A还是150A。

        在模块的设计中还特别注意了热工方面的问题。首先,所有选用的材料都允许在较高结温(高达200°C,峰值为225°C)下可靠运行,以降低冷却要求。这种选材还使该模块能耐受机体和储存温度较高(150℃)的情况。最后,该模块基于AlSiC基板、AIN基片和银烧结等高性能材料,以提供与SiC器件之间近乎完美的热膨胀系数(CTE)匹配,以及耐热方面的高鲁棒性和功率循环表现。

        在同一个IPM中协同化设计栅极驱动器和功率模块使CISSOID可以优化栅极驱动器电路,并且在考虑功率模块的寄生电感的同时最大限度减少这种电感(如可能)。最大限度减少寄生电感可更快切换SiC晶体管并降低切换损耗。IPM还可为电力电子设计者提供一种即插即用解决方案,使他们在设计栅极驱动器板时节省大量时间,而使用SiC晶体管设计栅极驱动器板是非常具有挑战性的。这样,用户可集中精力设计充分利用SiC优点的高密度功率转换器。

        Thales Avionics功率转换器设计团队经理Taoufik Bensalah表示:“很高兴能够在Clean Sky项目体系中与CISSOID团队合作。他们可以非常灵活地为我们提议相关解决方案,满足多电飞机对新一代高密度功率转换器的要求。”CISSOID工程副总裁Etienne Vanzieleghem补充道:“对于和 Thales 开展的这次成效显著的合作,以及我们在规范这个IPM时进行的开放性讨论,我们都感到非常愉快。我们还要感谢 Clean Sky项目使这次合作顺利成行,这也是CISSOID在结合封装和电路设计专业知识方面的一个良好范例。这个项目还提供了一个机会,增进了我们与塔布(CISSOID封装团队所在地)的PRIMES平台之间的合作关系。”

  CISSOID公司是高温半导体解决方案的领导者,专为极端温度与恶劣环境下的电源管理、功率转换与信号调节提供标准产品与定制解决方案。CISSOID产品性能可靠,可在-55~225℃甚至超出该温度范围的条件下工作,无论是在低温区的最低点还是高温区的最高点,其性能都不受影响。

  无论是在环境温度较低但功耗使芯片升温的情况下还是在高温环境下,CISSOID产品都能在更加轻巧、紧凑且自然冷却的电子系统中运行,从而节约能源、成本并减轻重量。CISSOID产品适用于关键任务系统以及需要长期可靠性的应用。CISSOID为石油和天然气、航空、工业以及汽车市场提供领先产品。

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