集成式智能功率模塊解決電機控制難題
2017-11-16 來源： 安森美半導體 作者：-
電機是多數電器設備的核心組件，也是最消耗電能的裝置，如果能夠有效率地控制電機的運作，將對能源的利用有極大的幫助，符合世界節能減排的趨勢。通過智能功率模塊的協助，將能夠有效提升電機的運作效率，讓我們來進一步了解智能功率模塊的特性。
提高電機控制應用的效率和可靠性
由于對高能效、環境責任和滿足政府法規的需求不斷增加，對高效電子系統的需求也越來越嚴苛。由于電機消耗的電能占比最大（占全球總能耗的40% ~ 50%），同時具備高效和可靠性能的電機控制解決方案將非常重要。
當前電機控制架構的主要設計考慮和難點很多，其中包括必須考慮電機的運作效率、可靠性，并降低噪聲與熱性能，還要考慮如何縮減電路板空間及易于設計整個系統。
飛兆半導體于2016年并入安森美半導體，使得安森美半導體的智能功率模塊產品線更為完整。在功率半導體技術方面有多年專業經驗的飛兆半導體，推出了Motion SPM®智能功率模塊，綜合了其在功率半導體技術方面的多年專長、先進的封裝技術和應用知識，開發出適用于電機控制和工業變頻器應用的解決方案。通過將電機驅動和保護電路集成到單個封裝中，SPM模塊簡化并加快了系統設計，有助于優化效率。SPM模塊提供全功能、高性能三相逆變輸出級和優化的柵極驅動技術，最大程度地減少了電磁干擾（EMI）和損耗，并提供模塊內保護功能。
Motion SPM®智能功率模塊內置的高壓集成電路（HVIC）可將得到的邏輯電平柵極輸入，轉換為驅動模塊的內部MOSFET或絕緣柵雙極晶體管（IGBT）所需的高電壓、高電流驅動信號。三個獨立的源極／發射極開路引腳可用于各相位，以支持最廣泛的控制算法。
Motion SPM®產品組合電壓范圍包括40 V至1200 V，功率支持20 W至7.5 kW，提供設計可縮放性，能夠進一步縮短上市時間，各種各樣的封裝選項可以幫助設計人員縮小外形尺寸。集成式SPM模塊覆蓋各種電機驅動應用，從小型風扇電機、泵、電動工具和家用電器到高功率空調設備和工業驅動。SPM模塊還支持設計工具、參考設計和評估板，能夠簡化和縮短設計周期。
Motion SPM®產品組合中的SPM 3功率模塊系列，支持600 V和1200 V，適用于功率高達3 kW的廣泛功率應用，獨立的發射極開路引腳適用于各相位，可支持最廣泛的控制算法。SPM 3模塊支持具有非常低熱阻的封裝，包括Al2O3 DBC、陶瓷基板和FULLPAK可供客戶選用。
SPM 3功率模塊已經通過UL第E209204（UL1557）認證，具有低功耗的NPT Trench IGBT(耐壓1200V的器件 )和FS3 IGBT（部分耐壓600V的新產品）， 通過內置自舉二極管和熱檢測裝置（TSU）實現更強、更完整的保護功能，擁有更高的抗噪聲和浪涌能力，可提供更佳的可靠性，采用DBC基板1.1℃/W（最大值）來實現更佳的熱性能，最大額定電流值擴大至50 A。
SPM 3功率模塊系列中的FNB33060T是一款先進的SPM® 3模塊，支持600 V - 30 A三相IGBT逆變器，帶積分柵極驅動器和保護功能，采用低功耗、額定短路IGBT，使用Al2O3陶瓷基質實現極低熱阻，內置自舉二極管和專用Vs引腳簡化PCB布局，具備低側IGBT的獨立發射極開路引腳可用于三相電流檢測，采用單相接地電源，支持LVIC內置溫度感測功能，可用于監控溫度，并已針對5 kHz開關頻率進行優化，絕緣等級可達2500 Vrms/分。
還有其他幾款型號功能近似，主要是電壓與安培數不同，像是FNB34060T可支持600 V - 40 A，FNB35060T則是支持600 V - 50 A，FSBB10CH120DF可支持1200 V - 10 A，FSBB15CH120DF則是1200 V - 15 A，FSBB20CH120DF則可支持1200 V - 20 A，多樣化的選擇，可以滿足用戶不同的需求。
SPM 3功率模塊系列的所有器件都是引腳兼容的，包含有從3A~50A/600V和10~20A/1200V的廣泛產品涵蓋范圍，擁有卓越的散熱性能和低損耗，相當適合大功率空調（3HP?7HP）、緊湊型工業級變頻器、工業泵、工業風扇電機、伺服驅動器、交流感應、無刷直流（BLDC）和永磁同步（PMSM）電機類型等典型的應用。
安森美半導體持續地擴展Motion SPM®的產品組合，并不斷改進制造工藝、創新的拓撲，以及系統專業知識，以協助電路設計工程師開發出適用于任何電機控制應用的解決方案，并提供最廣泛的封裝種類，具備熱性能優化封裝，高功率密度和可穩健地裝配等優勢，擁有更佳的耐用性、優化的導通和開關損耗，有助于增加可靠性和減少設計時間，是高電壓電機控制應用的理想選擇。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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