针对航空应用的新型SiC智能功率模块可满足自然冷却需求

作为高温半导体器件和功率模块的领导者，CISSOID日前宣布推出了一种基于轻质AlSiC平板基板(FlatBaseplate)的三相碳化硅（SiC）MOSFET智能功率模块（IPM），以满足航空和其他特殊工业应用中针对自然空气对流或背板冷却的需求。此项高温芯片和模块技术平台亦将大力推动电动汽车动力总成系统（电机、电控及变速箱)的深度整合,以使其体积、重量及相应成本大幅降低，并实现最佳能源效率。

CISSOID的IPM技术平台可迅速适应新的电压、功率和冷却要求，极大地加速了基于SiC的功率转换器的设计，从而实现了高效率和高功率密度。嵌入式栅级驱动器解决了与快速开关SiC晶体管有关的多个挑战：例如用负驱动和有源米勒钳位（AMC）来防止寄生导通；去饱和检测（DeSAT）和软关断（SSD）可以快速且安全地应对短路事件。栅极驱动器上的欠压锁定（UVLO）和DC总线电压监视系统以确保正常运行，等等。新的风冷模块(CMT-PLA3SB340AA和CMT-PLA3SB340CA)系专为无法使用液体冷却的应用而设计，例如航空机电执行器和功率转换器等等。该模块的额定阻断电压为1200V，最大连续电流为340A；导通电阻仅有3.25mΩ，而开关损耗仅为分别为8.42mJ和7.05mJ（在600V300A条件下）。该功率模块的额定结温为175°C，而栅极驱动器的额定环境温度为125°C，通过AlSiC扁平底板冷却，热阻较低、耐热性强。

CISSOID首席技术官PierreDelatte指出，“CISSOID实现了功率模块和栅极驱动器的整体融合设计，且可通过仔细调整dv/dt去实现控制，通过快速切换所固有的电压过冲来优化IPM，从而将开关能量损耗降至最低。该模块的安全运行区域（RBSOA）允许直流总线电压高达880V、峰值电流高达600A，从而使得800V电池电压系统的应用是绝对安全的。”

“CISSOID提供的高温芯片和模块技术，已在石油钻探等领域内的长期应用中得到了充分的验证，可以满足业内最苛刻的应用需求。此次推出的新型SiC智能功率模块瞄准了航空和其他特殊工业应用，特别针对其中紧凑轻便的功率转换器所要求的自然对流或背板冷却而设计。之前，我们已推出采用针翅基板（PinFinBaseplate）的新型液冷IPM功率模块（CXT－PLA3SA450AA），此次我们还推出了具有更高电流能力的针翅基板，以及液冷IPM功率模块（CXT－PLA3SA550CA），以针对电动汽车市场的初期需求。我们相信CISSOID独特的耐高温技术平台将大力推动电动汽车动力总成系统的深度整合。”CISSOID首席执行官DaveHutton表示。

“此外，CISSOIDIPM智能功率模块除采用了国际上最流行的SiCMOSFET芯片外，我们也与中国国内的SiC芯片厂商开展深入合作，也相继推出了基于中国国产SiCMOSFET的IPM模块（CXT－PLA3SA550CA和CMT－PLA3SB340CA）；这些中国国产版的SiCIPM模块一方面适应了中国国内的市场需求，另一方面亦促进了与国内半导体产业链的共同发展。”Hutton先生补充道。

YoleDevelopment的市场调查报告表明，自硅功率半导体器件诞生以来，应用需求一直推动着结温的升高，目前已达到150℃。第三代宽禁带半导体器件（如SiC）已走过了从出现发展到已日趋成熟并全面商业化普及的路径，其独特的耐高温性能正在推动结温加速从目前的150℃迈向175℃，未来将进军200℃。借助于SiC的独特高温特性和低开关损耗优势，这一结温不断提升的趋势将大大改变电力系统的设计格局。这些目前典型的、未来还将出现的高温、高功率密度应用，包括深度整合的电动汽车动力总成、多电和全电飞机乃至电动飞机、移动储能充电站和充电宝，以及其他各种液体冷却受到严重限制的电力应用。