CISSOID向Thales 交付首个碳化硅( SiC )智能功率模块

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。http://fttz.51dzw.com/

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。”

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计