為什么逆變器這個應用領域對IGBT IPM的需求很大？

~業(yè)內出色的降噪特性和低損耗特性兼具的600V耐壓IGBT IPM~

ROHM于2021年4月宣布推出600V耐壓IGBT IPM（Intelligent Power Module）新產(chǎn)品“BM6337x系列”，隨后又新增了“BM6357x系列”。BM6337x/BM6357x系列同時擁有業(yè)內出色的降噪特性和低損耗特性，有助于簡化噪聲濾波器和進一步降低功耗，而且其內置功能有助于減少元器件數(shù)量和設計工時。此次，我們就BM6337x/BM6357x系列的開發(fā)背景、產(chǎn)品特點和規(guī)格等內容，采訪了ROHM FAE 阿戶 恵太郎先生。

據(jù)了解，ROHM推出了600V耐壓的IGBT IPM新產(chǎn)品，我想詳細了解一下其開發(fā)背景、產(chǎn)品特點以及產(chǎn)品規(guī)格等相關的信息，首先，請您介紹一下開發(fā)背景。

BM6337x/BM6357x系列的開發(fā)背景是，逆變器等功率轉換應用對IGBT IPM的需求非常大，而且，由于應用設備需要減小體積、降低功耗，客戶希望負責功率轉換的功率器件也要有助于滿足這些市場需求。

首先，我想問一個很基礎的問題，為什么逆變器這個應用領域對IGBT IPM的需求很大？

IGBT IPM在逆變器等應用領域很受歡迎，市場上有近似行業(yè)標準的產(chǎn)品，也有其替代產(chǎn)品。對IGBT IPM需求大的原因之一是使用IPM所帶來的好處。功率元器件的主要形態(tài)有分立式元器件（元器件單體）、功率模塊以及IPM。功率模塊和IPM之間的區(qū)別在于，功率模塊是將多個分立元器件組合在一個封裝中的產(chǎn)品，驅動電路和保護電路需要另備。IPM則是在一個封裝中不僅內置分立元器件，還內置了驅動電路和保護電路，這就是IPM（Intelligent Power Module=智能功率模塊）中為什么有“Intelligent（智能）”的原因。

那么，也就是說，IPM的優(yōu)勢在于把必要的電路和功能基本上集于一身了？

是的。這就是它的亮點。首先，通過采用IPM，可以大大減少實現(xiàn)相同功能所需的電路板面積。這一點應該很容易理解，IGBT等功率器件的分立封裝為了散熱是有一定的尺寸的。除此之外，還需要用來提供驅動和保護的LSI和外圍元器件。在這張圖（下圖）中有對比照片，您可以比較一下。通過使用IPM，可以減小電路板尺寸，從而可以進一步減小應用設備的體積。

其次，由于IPM中集成了必要的外圍電路和元器件，因此與使用分立式元器件相比，設計會簡單很多。另外，IPM不僅可以簡化設計，而且由于在其內部已經(jīng)優(yōu)化了電路和布線，因而可以獲得更加出色的性能；還有，用戶如果使用分立產(chǎn)品進行設計，有一些必須要驗證且保證的功能和特性，而這些功能和特性，IPM制造商已經(jīng)完成驗證，并已保證了某些規(guī)格項目。近年來，縮短開發(fā)周期和設計周期已經(jīng)成為設計人員面臨的一個重要課題，因此，我認為這是IPM的一大亮點。

在您給我看的這張圖（上圖）中，“可定制性”這一項，分立結構更具優(yōu)勢，能否請您具體介紹一下？

如果硬要說的話，我希望大家了解的是，IPM是集成了必要功能的產(chǎn)品，雖然部分功能可以從外部調整，但基本上是按照其規(guī)格來使用的。在采用分立結構的情況下，當然可以單獨調整，而且在某些情況下還可以進行優(yōu)化，也叫“Tuning”。然而，這個過程需要花費大量的時間，而且還需要相當豐富的專業(yè)技巧。我認為這是需要權衡考慮的。

也就是說，之所以對IPM的需求很大，是因為它有助于節(jié)省空間和小型化，而且集成了必要的功能并由制造商完成了驗證，因此會使應用產(chǎn)品的設計更容易、更快捷。

的確如此。當然還有其他一些好處，在這里提到的好處可以說是有助于解決設計人員近年來面臨的課題的好處。

在開發(fā)背景方面，我了解到了IGBT IPM需求大和有助于小型化的原因。下面，能否請您介紹一下降低功耗方面的內容？

降低功耗基本上是對所有設備及其組成部件的要求，然而實際上功耗呈增加趨勢。

咦，還在增加嗎??？聽了您前面的介紹，我以為會越來越低呢。

此次推出的BM6337x/BM6357x系列主要是面向白色家電和小型工業(yè)設備等應用開發(fā)的。隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，這些設備的自動化程度越來越高，性能越來越高，功能越來越多，相應地，功耗也呈增加趨勢。為了加入物聯(lián)網(wǎng)，設備會安裝通信功能，而要實現(xiàn)通信就需要始終供電。這就會導致待機功耗增加。另外，隨著顯示器的尺寸越來越大、電機的性能越來越高，驅動和控制它們的設備也需要大量配備高性能的產(chǎn)品，這就導致工作時的功耗增加。因此，需要進一步降低功耗，也對功率轉換電路中的功率器件提出了降低損耗的要求。這就需要改善IGBT本身的特性，并改進采用IPM時的驅動和控制技術。

審核編輯：劉清