英飛凌混合動(dòng)力汽車功率模塊提高效率

在底特律Convergence 展會(huì)上，英飛凌科技股份公司（FSE/NYSE: IFX） 推出了兩款面向混合動(dòng)力汽車（HEV）傳動(dòng)系統(tǒng)的全新電子功率模塊。以英飛凌成熟的功率半導(dǎo)體和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，新的HybridPACK1 和 HybridPACK2 功率模塊降低了HEV逆變器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本和復(fù)雜度，而且在實(shí)現(xiàn)所需功率等級(jí)的同時(shí)，其半導(dǎo)體面積也降低了30%。

“我們的HybridPACK模塊融合了我們?cè)诟呒?jí)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(lǐng)域的技術(shù)專長(zhǎng)，可滿足全球領(lǐng)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(chǎng)部總經(jīng)理 Christopher Cook 說道，“通過開發(fā)一系列模塊，我們可針對(duì)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?！?nbsp;

英飛凌的HybridPACK1功率模塊用于輕度混合動(dòng)力汽車，包括用于逆變器和負(fù)溫度系數(shù)電阻的所有功率半導(dǎo)體，這樣可使半導(dǎo)體面積降低30%。該模塊是結(jié)合英飛凌領(lǐng)先的溝槽場(chǎng)終止IGBT（絕緣柵雙極晶體管）技術(shù)和Emcon二極管技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的。對(duì)于輕度混合逆變器應(yīng)用而言，采用高性能陶瓷襯底和英飛凌增強(qiáng)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(dòng)發(fā)電機(jī)的輕度混合動(dòng)力汽車在制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量（“再生制動(dòng)”），并能提供幾秒鐘的額外功率，例如，用于駛離或超車。

對(duì)于完全混合動(dòng)力汽車應(yīng)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(qiáng)了熱性能，而且還提高了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的可靠性。完全混合動(dòng)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(yīng)用不同，HEV模塊的設(shè)計(jì)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(gòu)和混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)提供最為經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，與內(nèi)燃機(jī)相比，微型混合動(dòng)力汽車可以節(jié)省5%-10%的燃料，帶有再生制動(dòng)和啟動(dòng)功能的輕型混合動(dòng)力汽車可節(jié)省15%-35%的燃料，而完全混合動(dòng)力汽車可節(jié)省40%-60%的燃料。 

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