探索 onsemi NVH640S75L4SPB 功率模塊：為電動汽車牽引逆變器注入新動力

在電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）蓬勃發(fā)展的今天，牽引逆變器作為動力系統(tǒng)的核心組件，其性能直接影響著車輛的動力輸出、能效和可靠性。onsemi 的 NVH640S75L4SPB 功率模塊，作為 VE - Trac Direct 系列的一員，憑借其卓越的性能和創(chuàng)新的設(shè)計，成為了這一領(lǐng)域的有力競爭者。今天，我們就來深入剖析這款功率模塊，看看它究竟有何獨(dú)特之處。

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產(chǎn)品概述

NVH640S75L4SPB 專為混合動力和電動汽車牽引逆變器應(yīng)用而設(shè)計，采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝尺寸，具有高度集成的特點(diǎn)。它集成了四個 750V 的 Field Stop 4（FS4）窄臺面 IGBT，以 6 - 包配置排列，能夠提供高電流密度，同時具備強(qiáng)大的短路保護(hù)能力和更高的阻斷電壓。此外，F(xiàn)S4 IGBT 在輕負(fù)載時表現(xiàn)出低功耗特性，有助于提高汽車應(yīng)用中整個系統(tǒng)的效率。

關(guān)鍵特性

高效散熱設(shè)計

該模塊采用了集成針鰭式散熱器的直接冷卻技術(shù)，具有超低的雜散電感。這種設(shè)計不僅能夠快速有效地將熱量散發(fā)出去，保證模塊在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，還能減少雜散電感對電路的影響，提高系統(tǒng)的可靠性。其連續(xù)工作溫度可達(dá) $T_{vjmax}=175^{\circ} C$，這使得它在極端工況下也能保持良好的性能。

低損耗性能

NVH640S75L4SPB 具有低 $V_{CESAT}$ 和開關(guān)損耗，能夠有效降低能量損耗，提高系統(tǒng)效率。同時，它采用了汽車級的 FS4 750V 窄臺面 IGBT 和快速恢復(fù)二極管芯片技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化了模塊的性能。

易于集成

模塊采用了 6 - 包拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，易于集成到各種系統(tǒng)中。此外，新一代的壓配引腳集成到了功率模塊信號端子中，方便組裝，提高了可靠性。而且，模塊的基板采用了優(yōu)化的針鰭式散熱器，有助于提高散熱效率。

環(huán)保合規(guī)

該模塊符合無鉛和 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，是一款環(huán)保型產(chǎn)品，滿足了現(xiàn)代電子設(shè)備對環(huán)保的要求。

典型應(yīng)用

NVH640S75L4SPB 主要應(yīng)用于混合動力和電動汽車牽引逆變器以及高功率轉(zhuǎn)換器。在電動汽車的動力系統(tǒng)中，它能夠?qū)㈦姵氐闹绷麟娹D(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，為車輛提供動力。其高性能和可靠性使得它成為電動汽車制造商的理想選擇。

引腳說明

這些引腳的合理布局和設(shè)計，使得模塊能夠方便地與其他電路進(jìn)行連接和集成。

材料與特性

材料組成

• DBC 基板：采用 $Al{2} O{3}$ 隔離基板，具有基本的隔離性能，兩側(cè)為銅層。
• 端子：銅 + 鍍錫電鍍。
• 信號引線：銅 + 鍍錫。
• 針鰭式基板：銅 + 鍍鎳。

特性參數(shù)

模塊的各項特性參數(shù)經(jīng)過精心設(shè)計和優(yōu)化，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。例如，其工作結(jié)溫范圍為 - 40 至 175°C，存儲溫度范圍為 - 40 至 125°C，隔離電壓為 4200V，雜散電感為 8nH 等。這些參數(shù)保證了模塊在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

熱特性

熱特性是功率模塊的重要性能指標(biāo)之一。NVH640S75L4SPB 的 IGBT 和二極管的結(jié)到流體熱阻分別為 0.16 - 0.19°C/W 和 0.28 - 0.33°C/W。合理的熱設(shè)計能夠確保模塊在工作過程中產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)出去，避免因過熱而導(dǎo)致性能下降或損壞。

典型特性曲線

文檔中提供了一系列典型特性曲線，包括 IGBT 輸出特性、IGBT 轉(zhuǎn)移特性、IGBT 開關(guān)損耗與電流的關(guān)系等。這些曲線直觀地展示了模塊在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，為工程師在設(shè)計和優(yōu)化電路時提供了重要的參考依據(jù)。

總結(jié)

onsemi 的 NVH640S75L4SPB 功率模塊以其高效的散熱設(shè)計、低損耗性能、易于集成和環(huán)保合規(guī)等特點(diǎn)，為混合動力和電動汽車牽引逆變器應(yīng)用提供了一個優(yōu)秀的解決方案。在實際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)模塊的特性參數(shù)和典型特性曲線，合理設(shè)計電路，充分發(fā)揮模塊的性能優(yōu)勢。同時，我們也應(yīng)該關(guān)注模塊在不同應(yīng)用場景下的實際表現(xiàn)，不斷優(yōu)化設(shè)計，以滿足日益增長的市場需求。

你在設(shè)計電動汽車牽引逆變器或相關(guān)高功率轉(zhuǎn)換器時，是否會考慮使用 NVH640S75L4SPB 功率模塊呢？歡迎在評論區(qū)分享你的想法和經(jīng)驗。