混動/電動汽車高壓輔助驅(qū)動

在混合動力汽車和電動汽車中，有很多輔助三相電機驅(qū)動的應(yīng)用機會。這些系統(tǒng)的額定功率范圍為5至8kW，用于空調(diào)驅(qū)動、電動增壓器和電動渦輪增壓器等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常采用分立器件設(shè)計來實現(xiàn)，但集成電源模塊的設(shè)計正迅速流行起來。

安森美半導(dǎo)體的汽車三相智能功率模塊(ASPM)是構(gòu)建緊湊和高效的三相輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)的完美選擇(圖1)。

這些模塊集成6個IGBT功率橋和軟恢復(fù)反向并聯(lián)二極管，優(yōu)化電機控制應(yīng)用(圖2)。三個高邊門極驅(qū)動器，一個低邊門極驅(qū)動器，以一個絕緣陶瓷基板為底板。ASPM模塊采用直接覆銅(DBC)基板工藝。這種結(jié)構(gòu)在兩個薄銅層之間夾了一張?zhí)沾善ｍ敳裤~形成圖案以實現(xiàn)電路互連，而底部銅用來傳導(dǎo)熱量到散熱器。不同類型的陶瓷基板材料可供實現(xiàn)不同的熱性能水平。氧化鋁(Al2O3)和氮化鋁(AIN)基板都可提供。電路元器件被焊接到頂部DBC層，整個封裝經(jīng)過環(huán)氧樹脂封裝。最終的產(chǎn)品采用一個強固的、密封的、熱效率高的封裝。這些模塊都經(jīng)過AQG 324和AEC-Q10x汽車認證。

ASPM模塊用于650V(ASPM 27)和1200 V(ASPM 32)電壓和多個電流水平。目前可提供的產(chǎn)品如表1所示。這每一個模塊都可作為一個高壓電機驅(qū)動系統(tǒng)的心臟。通過添加電流檢測電阻和高質(zhì)量電流檢測放大器(CSA)，例如NCV21x系列，就可獲得恰當?shù)倪^流保護。CSA可以為系統(tǒng)提供所需的信息以實施無傳感器電機速度控制算法。添加一個微控制器，以提供所需的控制，產(chǎn)生用于驅(qū)動六個模塊輸入的開關(guān)信號。

模塊設(shè)計與分立設(shè)計的價值主張因應(yīng)用而異，但ASPM設(shè)計方案對性能的改進是不可否認的。它提供卓越的熱性能，這往往是使用一塊PCB把熱量從分立器件傳輸?shù)缴崞鞑荒芷蠹暗摹Ｋ€大大提升主要由于鄰近的高電流器件產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)性能，這在大多數(shù)分立設(shè)計中無法實現(xiàn)。電機驅(qū)動系統(tǒng)使用ASPM模塊可實現(xiàn)緊湊和高效的設(shè)計。