汽車級(jí)IGBT在混合動(dòng)力車中的應(yīng)用

　　引言

　　相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用，混合動(dòng)力車(HEV)中的IGBT工作環(huán)境惡劣，因而對(duì)IGBT長(zhǎng)期使用的可靠性提出了更高的要求。針對(duì)汽車功率模塊需求，英飛凌通過(guò)增強(qiáng)IGBT的功率循環(huán)和溫度循環(huán)特性，并增加IGBT結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，大大提高了IGBT的壽命預(yù)期。

　　混合動(dòng)力車輛中功率半導(dǎo)體模塊的要求

　　工作環(huán)境惡劣(高溫、振動(dòng))

　　IGBT位于逆變器中，需要在高環(huán)境溫度及機(jī)械沖擊下，按照特定的汽車驅(qū)動(dòng)工況，為混合系統(tǒng)的電機(jī)提供能量。

　　根據(jù)不同車輛設(shè)計(jì)，逆變器可能放置在汽車尾箱、變速箱內(nèi)或引擎蓋下靠近內(nèi)燃機(jī)的位置，因此IGBT模塊要經(jīng)受嚴(yán)峻的溫度(-40℃～150℃)和機(jī)械條件(振動(dòng)、沖擊)的考驗(yàn)。

　　IGBT模塊通常采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冷卻，環(huán)境溫度在極限情況下可達(dá)Ta=105℃，對(duì)功率模塊的功率密度及散熱設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

　　復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)工況

　　不同于工業(yè)應(yīng)用中電機(jī)拖動(dòng)，混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)工況更復(fù)雜，例如對(duì)應(yīng)城市工況，需要頻繁切換于加速、減速、巡航各個(gè)狀態(tài)，因此通過(guò)IGBT的電流、電壓并非常量，而是隨車輛工況反復(fù)循環(huán)波動(dòng)，IGBT模塊需要在電流、電壓循環(huán)沖擊下可靠運(yùn)行。