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集成式智能功率模塊解決電機（jī）控製（zhì）難題

2017-11-16 來源：安森美半導（dǎo）體作者：-

電機是多數電器設備的（de）核心組件，也是最消耗電能的裝置，如果能夠有效率地控製電機的運作，將對能源的利用（yòng）有極大的幫助，符合世界節能（néng）減排的趨勢。通過智能功率模塊的協（xié）助，將能夠有效提升電機的運作效率，讓我們來進一步了解智（zhì）能功率模塊的特性。

提高電機控製應用的效率和可靠性

由於對高能效、環境責任和滿足政府法規的需求不斷增加，對高效電子係（xì）統的需求也越來越嚴苛。由於電機消耗的電能占比最大（占全球總能耗的40% ~ 50%），同時具備高效和可靠（kào）性能的電機控（kòng）製解決方案將非常（cháng）重要。

當前電（diàn）機控製架構的主要設計考慮和難點很多，其中包括必須考慮電機的運作效率、可靠性，並降低噪聲與熱性能，還要考慮如何縮減電路板空間及易於設計整個係統。

飛兆半導體於2016年並入（rù）安森美半導體，使得安（ān）森美半導體（tǐ）的智能功率模塊（kuài）產（chǎn）品（pǐn）線更為完整。在功率半導體技術方麵有多年專業經（jīng）驗的（de）飛（fēi）兆半導體，推出了Motion SPM®智能功率模塊，綜合了其在功率半導體技術方麵的多年（nián）專長、先進的封（fēng）裝技術和應（yīng）用知識，開發（fā）出適用於電（diàn）機控製和工業變頻器應用的解（jiě）決方案。通（tōng）過（guò）將電機驅動和保護電路集成到單個封裝中，SPM模塊（kuài）簡化並加快了係統設計，有助於優化效率。SPM模塊提供全功能、高性能三相逆（nì）變輸出（chū）級和（hé）優化的柵極驅動技術，最（zuì）大程度（dù）地減少（shǎo）了電磁幹（gàn）擾（EMI）和損耗，並提（tí）供模（mó）塊內保護功（gōng）能。

Motion SPM®智能功率模塊內置的高壓集（jí）成電（diàn）路（HVIC）可將得到的邏輯電平柵極輸入，轉換為驅動模塊的（de）內部MOSFET或絕緣柵（shān）雙極晶體管（IGBT）所需的高電壓、高電流驅動信號。三個獨立的（de）源極／發射極（jí）開路引腳可用於各（gè）相（xiàng）位，以支持最廣泛的控製算法。

Motion SPM®產品組合電壓範圍包括40 V至1200 V，功率（lǜ）支持20 W至7.5 kW，提供設計可縮放性，能夠進一步縮（suō）短上市時間，各種各樣的封裝選項可以幫助設計人員縮小外形尺寸。集成式SPM模（mó）塊覆蓋各種電機驅動應用，從小型風（fēng）扇電機、泵（bèng）、電動工具和（hé）家用電器到高功率空（kōng）調設備（bèi）和工業驅動。SPM模塊還支持設計工具、參考設計和評估板，能夠簡化和縮短設計（jì）周期。

Motion SPM®產品組（zǔ）合中的SPM 3功率模塊係列（liè），支持（chí）600 V和1200 V，適用於功率高達3 kW的廣泛功率應（yīng）用，獨立的發射極開路引腳適用於各相（xiàng）位（wèi），可支持最廣（guǎng）泛的控製算法。SPM 3模塊支持具有非常低熱阻的封裝，包括Al2O3 DBC、陶瓷基板和FULLPAK可供客戶選用。

SPM 3功率模塊已經通過UL第E209204（UL1557）認證，具有低功耗的NPT Trench IGBT(耐壓（yā）1200V的器件 )和FS3 IGBT（部分耐壓600V的新（xīn）產品），通過內置自（zì）舉二極管和熱檢測裝置（TSU）實現（xiàn）更強（qiáng）、更完整的保（bǎo）護功能，擁有更高的抗噪聲和浪湧能力，可提供更佳（jiā）的可靠性（xìng），采用DBC基板1.1℃/W（最大值）來實現更佳的熱性能，最大額定電流值擴大（dà）至50 A。

SPM 3功率模（mó）塊係列中的FNB33060T是一款先（xiān）進的SPM® 3模塊，支持600 V - 30 A三相IGBT逆變器，帶積分柵（shān）極驅動器和保護功能，采用低功耗（hào）、額定短路（lù）IGBT，使用Al2O3陶瓷基質實現極低熱阻，內置自舉（jǔ）二極管和專用Vs引腳簡（jiǎn）化PCB布局，具備低側IGBT的獨（dú）立發射極開路引腳可用於三相電流檢測，采用單相接地電源，支（zhī）持LVIC內置溫度感測功能，可用於監控溫度，並已針對5 kHz開關頻率進行優化，絕（jué）緣等級可達2500 Vrms/分。

還有其他幾款型號功能近似，主要是電壓與安培數不同，像（xiàng）是FNB34060T可支（zhī）持（chí）600 V - 40 A，FNB35060T則是支（zhī）持600 V - 50 A，FSBB10CH120DF可支持1200 V - 10 A，FSBB15CH120DF則是1200 V - 15 A，FSBB20CH120DF則可（kě）支持1200 V - 20 A，多（duō）樣化的選擇，可以滿足用戶不同的需求。

SPM 3功率（lǜ）模塊係列的所有器件（jiàn）都是（shì）引腳兼容的，包含有從3A~50A/600V和10~20A/1200V的廣泛產品涵蓋範圍，擁有卓越的散熱性（xìng）能和低損耗，相當適合大功率（lǜ）空調（3HP〜7HP）、緊湊型工業級變頻（pín）器、工業泵、工業（yè）風扇電機（jī）、伺服驅（qū）動器、交（jiāo）流感應、無刷直流（BLDC）和永磁同步（PMSM）電機類型等典型的應用。

安森美半導（dǎo）體持續地擴展Motion SPM®的產品組合，並不斷改進製造工藝、創新的拓撲，以及係統專業知識（shí），以協助電路設（shè）計工程師開發出適用於任何電機控製應用的解決方案，並提供最廣（guǎng）泛的封裝種類，具備熱性能優化封裝，高功（gōng）率密度（dù）和可穩健地裝配等優勢，擁有更佳的耐用性、優化的導通和開關損耗，有助於增加可靠性（xìng）和減少設計時間，是高電（diàn）壓電機控製應（yīng）用的理想選擇。

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