微型隔離器的應用可進一步縮小電動及混合動力汽車功率逆變器的體積

瑞薩電子公司開發(fā)的配有內置式微型隔離器的 IGBT 驅動器智能器件

日本東京訊-全球領先的半導體及解決方案供應商瑞薩電子株式會社(TSE：6723)今天宣布開發(fā)出了隔離型IGBT驅動器的R2A25110KSP智能型功率器件， 適用于電動和混合動力汽車功率逆變器。R2A25110KSP中融入了瑞薩電子公司最新開發(fā)的微型隔離器隔離專項技術。這些技術可為汽車應用系統(tǒng)建立更可靠、更緊湊的系統(tǒng)。

用于驅動電動和混合動力汽車中的電機的逆變器包含一個采用諸如IGBT的電機驅動元件的動力模塊，和一個具有在低壓驅動電子和高壓動力電子之間形成隔離功能的控制電路模塊。功率逆變器市場需求的不斷增長促使功率模塊變得更加緊湊，以降低系統(tǒng)的尺寸、重量和總體成本。因此，尋求集成隔離元件和IGBT驅動器電路解決方案的需求不斷增長，以更大程度地縮小功率模塊的尺寸，不斷滿足在提高性能、節(jié)約成本方面不斷增長的要求。

應市場上的這種需求，瑞薩電子公司開發(fā)出了 R2A25110KSP產品。

最新R2A25110KSP的主要功能

(1) 融合隔離技術和高能IGBT驅動器的單封裝解決方案，適用于更小的印刷電路板 (PCB) 腳位

R2A25110KSP 有一個內置隔離裝置，叫做“微型隔離器”，這是瑞薩電子公司專有的一項隔離信號傳輸技術，它采用的是空芯變壓器。該器件是針對在極端環(huán)境溫度下工作的汽車應用系統(tǒng)設計的，其額定信道溫度為150°C (最高)。憑借低散布率(指在特性曲線值的范圍較小的情況), R2A25110KSP 驅動器具有快速切換能力，適用于電機驅動應用系統(tǒng)的效率的改進。此外，與競爭產品相比， IGBT 驅動器的驅動能力比前者高2～4倍(接通狀態(tài)下的抗阻：1.0 ?最大)，可在不使用外部晶體管的情況下，直接實現 IGBT驅動，減少了外部元件的使用，從而能夠縮小 PCB腳位區(qū)域，并采用更為緊湊的逆變器控制電路板設計。

(2) 即使在驅動并聯(lián)的IGBT時，也能夠實現全面的過電流和超溫保護，增強了卓越的系統(tǒng)可靠性

IGBT器件作為逆變器系統(tǒng)中的驅動元件被并聯(lián)使用。在許多 HEV/EV應用系統(tǒng)中，兩個 IGBT 器件并聯(lián)在一起，用于驅動大功率電機。因此，逆變器系統(tǒng)應該檢測兩個IGBT的異常情況，如：過電流和/或超溫等，并加以避免。而傳統(tǒng)的IGBT 驅動器，只有一個過電流保護和/或超溫保護。這就需要更大的電路板面積。

The R2A25110KSP集成了兩種方法，可在不增加電路板面積的情況下，實現對兩個 IGBT的保護。

(3) IGBT 芯片溫度監(jiān)測器，可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

IGBT芯片溫度監(jiān)測器可連續(xù)監(jiān)測兩個 IGBT的溫度，并通過微型隔離器將與溫度較高的IGBT的相關信息反饋給 MCU?？筛鶕}沖的占空比計算溫度。

整合的其它功能包括有源米勒箝位和軟關斷。有源米勒箝位可在IGBT處于關閉的狀態(tài)下，顯示故障關斷。軟關斷功能可在出現諸如過電流等異常情況時，逐漸關閉IGBT。該 IGBT關斷功能可避免在IGBT上出現因導線和電線的電感降低而引起的過電壓峰值。這些功能可在系統(tǒng)腳位更小、性能更好及穩(wěn)定性更強方面，提高產品的性價比。

瑞薩公司正努力推出適用于汽車應用系統(tǒng)的三相電機領域推出產品生產線。本公司正在擴展其有效的銷售努力，以便將總體方案與MCU和功率器件結合起來。瑞薩公司也在推進其它“微型隔離器”未來產品的規(guī)劃和開發(fā)，以便在產品中融入其它功能，進而滿足汽車系統(tǒng)的隔離要求。