搭載1200V P7芯片的PrimePACK刷新同封裝功率密度

繼英飛凌1200V IGBT7 T7芯片在中小功率模塊產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并取得客戶認可后，英飛凌最新推出了適用于大功率應(yīng)用場景的1200V IGBT7 P7芯片，并將其應(yīng)用在PrimePACK?模塊中，再次刷新了該封裝的功率密度上限。

繼英飛凌1200V IGBT7 T7芯片在中小功率模塊產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并取得客戶認可后，英飛凌最新推出了適用于大功率應(yīng)用場景的1200V IGBT7 P7芯片，并將其應(yīng)用在PrimePACK?模塊中，再次刷新了該封裝的功率密度上限。

目標應(yīng)用領(lǐng)域：

1200V P7模塊首發(fā)型號有以下兩個：

相比于以前的IGBT4或IGBT5產(chǎn)品，新的IGBT7產(chǎn)品進一步拓展了PrimePACK?封裝電流等級，而且極大地提升了模塊的功率密度，從下表就可以直觀看出。

以IGBT7 1600A PrimePACK? 2封裝為例，相對于IGBT4的同封裝里最大的900A模塊，其電流密度提升達到77%，而即使相對于IGBT4的PrimePACK? 3封裝里電流最大的1400A模塊，其電流密度也提升了14%。

因此，采用新的IGBT7 P7 PrimePACK?模塊，可以帶來以下三點優(yōu)勢：

• 同封裝替換IGBT4模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)輸出更大的電流（或功率）；

• 以小的PP2封裝替換大的PP3封裝，實現(xiàn)更緊湊的系統(tǒng)設(shè)計；

• 對于多模塊并聯(lián)的應(yīng)用場景，減小并聯(lián)模塊的數(shù)量。

另外，模塊內(nèi)采用了最新的1200V TRENCHSTOP? IGBT7大功率P7芯片，和上一代的P4芯片相比，P7芯片有以下突出特性：

• 與IGBT4的P4相比，P7芯片的Vcesat@Icnom降低了0.75V，降幅達35%，非常適合于大功率模塊的低頻應(yīng)用場合；

• 短時過載的最高運行結(jié)溫Tvjop 可達175℃，過載時長t≤1分鐘且占空比D≤20%；

• 通過調(diào)整門級電阻Rg，可以很好的控制IGBT開關(guān)時的dv/dt

下面我們以FF1600R12IP7為例，通過與IGBT4的對應(yīng)模塊在規(guī)格書參數(shù)及實際工況下仿真結(jié)果的對比，來看其實際性能表現(xiàn)。

首先，規(guī)格書關(guān)鍵參數(shù)對比結(jié)果如下，可以看出新模塊的Vcesat和Vf降幅都非常大。比如FF1600R12IP7在1400A電流下的飽和壓降Vcesat，僅有1.31V，比上一代FF1400R12IP4的2.15V，降低了0.84V，而二極管正向壓降VF也降低了0.28V。

其次，我們基于如下的通用變頻器典型工況，對上述三個器件型號在同一工況下仿真其最大輸出電流能力及損耗，得到如下結(jié)果：

仿真工況：

仿真結(jié)果之最大輸出電流能力對比：

從以上結(jié)果可以看出，在開關(guān)頻率fsw=1~2.5kHz的范圍內(nèi)，新的FF1600R12IP7雖然是PP2的小封裝，但其輸出電流能力可以與上一代采用PP3封裝的FF1400R12IP4相媲美，或者能輸出更大的電流，且開關(guān)頻率越低FF1600R12IP7的優(yōu)勢越明顯。

總之，搭載1200V IGBT7 P7芯片的PrimePACK?模塊，“小身材大能量”，相比P4模塊，相同封裝額定電流大幅提升，極大拓展了功率密度，甚至可以用單個模塊替代之前需要兩個或三個模塊并聯(lián)的應(yīng)用場合，解決并聯(lián)不易均流的設(shè)計煩惱，使系統(tǒng)設(shè)計更加緊湊，縮短產(chǎn)品上市時間，為您的系統(tǒng)設(shè)計提供更優(yōu)的方案選擇。

(作者：周利偉，來源： 英飛凌工業(yè)半導(dǎo)體微信公眾號)