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CISSOID 向 Thales 交付首個碳化硅( SiC )智能功率模塊

作者:xdnet  發布于:2016-04-28 15:04:21  點擊:1033

     比利时,蒙-聖吉貝爾,高溫及長壽命半導體解決方案的領先供應商CISSOID公司宣布,向 Thales Avionics Electrical Systems 交付首個三相 1200V/100A SiC MOSFET 智能功率模塊(IPM)原型。該模塊在 Clean Sky Joint Undertaking 項目的支持下開發而成,通過減小重量和尺寸,該模塊有助于提高功率轉換器密度,從而支持多電飛機(More-Electrical Aircraft)中的發電系統和機電致動器。

  此 IPM 可讓柵極驅動器與功率晶體管完美整合,從而利用碳化硅(SiC)的全部優勢,即低切換損耗和高工作溫度。 憑借 HADES2? 隔離式柵極驅動器(該産品綜合了多年的 SiC 晶體管驅動開發經驗),並結合先進的封裝技術,使功率模塊在極端條件下實現可靠運行。


  對于此航天級模塊,已選擇三相功率轉換器拓撲結構,同時,對于混合動力汽車(HEV)和鐵路項目,正在研究其他拓撲結構。在這個三相拓撲結構中,6個切換位置中的每個都包括一個100A SiC MOSFET晶體管和一個100A SiC肖特基續流二極管。這些器件可承受高達1200V的電壓,爲540V航天直流總線提供足夠的防過壓冗余,而且此模塊在設計上可輕松使用1700V/150A SiC器件進行升級。晶體管的典型導通電阻爲12.5mΩ或8.5mΩ,取决于其额定电流是100A還是150A。

  在模塊的設計中還特別注意了熱工方面的問題。首先,所有選用的材料都允許在較高結溫(高達200°C,峰值爲225°C)下可靠運行,以降低冷卻要求。這種選材還使該模塊能耐受機體和儲存溫度較高(150℃)的情況。最後,該模塊基于AlSiC基板、AIN基片和銀燒結等高性能材料,以提供與SiC器件之間近乎完美的熱膨脹系數(CTE)匹配,以及耐熱方面的高魯棒性和功率循環表現。

  在同一個IPM中協同化設計柵極驅動器和功率模塊使CISSOID可以優化柵極驅動器電路,並且在考慮功率模塊的寄生電感的同時最大限度減少這種電感(如可能)。最大限度減少寄生電感可更快切換SiC晶體管並降低切換損耗。IPM還可爲電力電子設計者提供一種即插即用解決方案,使他們在設計柵極驅動器板時節省大量時間,而使用SiC晶體管設計柵極驅動器板是非常具有挑戰性的。這樣,用戶可集中精力設計充分利用SiC優點的高密度功率轉換器。

  Thales Avionics功率轉換器設計團隊經理Taoufik Bensalah表示:“很高興能夠在Clean Sky項目體系中與CISSOID團隊合作。他們可以非常靈活地爲我們提議相關解決方案,滿足多電飛機對新一代高密度功率轉換器的要求。”CISSOID工程副總裁Etienne Vanzieleghem補充道:“對于和 Thales 開展的這次成效顯著的合作,以及我們在規範這個IPM時進行的開放性討論,我們都感到非常愉快。我們還要感謝 Clean Sky項目使這次合作順利成行,這也是CISSOID在結合封裝和電路設計專業知識方面的一個良好範例。這個項目還提供了一個機會,增進了我們與塔布(CISSOID封裝團隊所在地)的PRIMES平台之間的合作關系。”

  CISSOID公司是高溫半導體解決方案的領導者,專爲極端溫度與惡劣環境下的電源管理、功率轉換與信號調節提供標准産品與定制解決方案。CISSOID産品性能可靠,可在-55~225℃甚至超出該溫度範圍的條件下工作,無論是在低溫區的最低點還是高溫區的最高點,其性能都不受影響。

  無論是在環境溫度較低但功耗使芯片升溫的情況下還是在高溫環境下,CISSOID産品都能在更加輕巧、緊湊且自然冷卻的電子系統中運行,從而節約能源、成本並減輕重量。CISSOID産品適用于關鍵任務系統以及需要長期可靠性的應用。CISSOID爲石油和天然氣、航空、工業以及汽車市場提供領先産品。

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