安森美（onsemi）近日推出了其第一代基于1200V碳化硅（SiC）金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的SPM 31智能功率模塊（IPM）系列。這一創(chuàng)新產品不僅在緊湊的封裝尺寸中提供了超高的能效和功率密度，還顯著降低了整體系統(tǒng)成本，成為市場上領先的解決方案之一。

超高能效與功率密度

與傳統(tǒng)的第7代場截止（FS7）IGBT技術相比，安森美的EliteSiC SPM 31 IPM在多個關鍵性能指標上實現了突破。這些IPM改進了熱性能、降低了功耗，并支持快速開關速度，非常適合三相變頻驅動應用。具體應用場景包括AI數據中心、熱泵、商用暖通空調（HVAC）系統(tǒng)、伺服電機、機器人、變頻驅動器（VFD）以及工業(yè)泵和風機等領域的電子換向（EC）風機。

廣泛的應用場景

EliteSiC SPM 31 IPM與安森美現有的IGBT SPM 31 IPM產品組合形成互補，提供從40A到70A的多種額定電流選擇，覆蓋了廣泛的市場需求。隨著電氣化和人工智能應用的增長，尤其是更多AI數據中心的建設，降低該領域應用的能耗變得愈發(fā)重要。在這個向低碳排放世界轉型的過程中，能夠高效轉換電能的功率半導體發(fā)揮著關鍵作用。

例如，在數據中心中，冷卻風機對于維持設備的理想運行環(huán)境至關重要。SiC IPM可以確保這些EC風機以更高能效可靠運行，從而減少能源消耗和運營成本。與壓縮機驅動和泵等許多其他工業(yè)應用一樣，EC風機需要比現有較大的IGBT解決方案具有更高的功率密度和能效。通過改用EliteSiC SPM 31 IPM，客戶將受益于更小的尺寸、更高的性能以及因高度集成而簡化的設計，從而縮短開發(fā)時間，降低整體系統(tǒng)成本，并減少溫室氣體排放。

具體案例分析

以一個典型的EC風機為例，使用當前IGBT功率集成模塊（PIM）的系統(tǒng)解決方案在70%負載時的功率損耗為500W。而采用高效的EliteSiC SPM 31 IPM后，每個EC風機的年能耗和成本可降低52%。這種顯著的節(jié)能效果不僅有助于企業(yè)降低運營成本，還能為環(huán)境保護做出貢獻。

集成化設計的優(yōu)勢

全集成的EliteSiC SPM 31 IPM包括一個獨立的上橋柵極驅動器、低壓集成電路（LVIC）、六個EliteSiC MOSFET和一個溫度傳感器（電壓溫度傳感器或熱敏電阻）。該模塊基于業(yè)界領先的M3 SiC技術，縮小了裸片尺寸，并利用SPM 31封裝提高短路耐受時間（SCWT），從而針對硬開關應用進行了優(yōu)化，適用于工業(yè)用變頻電機驅動。

此外，EliteSiC SPM 31 IPM還包括以下優(yōu)勢：

低損耗、抗短路能力：M3 EliteSiC MOSFET具備低損耗和額定抗短路能力，防止設備和元件發(fā)生災難性故障，如電擊或火災。

內置欠壓保護（UVP）：防止電壓過低時損壞設備。

靈活的額定電流選擇：作為FS7 IGBT SPM 31的對等產品，客戶可以在使用相同PCB板的同時選擇不同的額定電流。

UL認證：符合國家和國際安全標準。

單接地電源：提供更好的安全性、設備保護和降噪。

簡化設計：柵極驅動器控制和保護、內置自舉二極管（BSD）和自舉電阻（BSR），為上橋柵極升壓驅動提供內部升壓二極管，集成溫度傳感器（由LVIC和/或熱敏電阻輸出VTS），內置高速高壓集成電路。

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