工業(yè)電機用功率半導體的動(dòng)向

Steven?Shackell? （安森美半導體?工業(yè)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理）

摘? 要：電動(dòng)工具用電機正從有刷直流(BDC)轉向無(wú)刷直流(BLDC)電機；工業(yè)電機需要更高能效的電機，同時(shí) 需要強固和高質(zhì)量。安森美以領(lǐng)先的MOSFET、IPM和新的TM-PIM系列賦能和應對這些轉變帶來(lái)的商機。 

關(guān)鍵詞：電機；電動(dòng)工具；MOSFET；工業(yè)；IGBT；IPM

安森美半導體提供全面的電機產(chǎn)品系列，尤其是功率半導體方面。安森美半導體因來(lái)自所有電機類(lèi)型的商機感到興奮，并非?？春脽o(wú)刷直流電機(BLDC)應用（例如電動(dòng)工具），以及工廠(chǎng)自動(dòng)化裝置采用的工業(yè)電機和伺服電機。

1  電動(dòng)工具的趨勢 

電動(dòng)工具方面，大趨勢是從有刷直流(BDC)電機轉向無(wú)刷直流(BLDC)電機。 在這個(gè)轉變中，MOSFET的數量（主要為40 V）從BDC中的1個(gè)增加到BLDC中的6個(gè)。在某些電動(dòng)工具的高功率應用中，由于制造商必須使用并聯(lián)器件，MOSFET的數量增加到12個(gè)。隨著(zhù)元器件數量的增加，設計人員需要增加設計的功率密度。這導致從舊封裝如TO-220和 DPAK封裝轉向較新的封裝，例如安森美半導體的SO8FL（PQFN 5 mm x 6 mm）。除了封裝之外，MOSFET 的導通電阻R_DS(on）至關(guān)重要，安森美半導體在SO-8FL 封裝尺寸提供極低的R_DS(on）。

2  工業(yè)電機的趨勢 

工業(yè)電機方面，一直不斷地推動(dòng)開(kāi)發(fā)和安裝更高能效的電機。政府能效標準是持續推動(dòng)高能效的主要動(dòng)力 之一，例如中國最近的房間空調能效國標（GB 214552019）。為達到最新的高能效目標，電機需要電動(dòng)換向電機，或可變速驅動(dòng)電機。這些驅動(dòng)器至少需要6個(gè)IGBT或其他電源開(kāi)關(guān)來(lái)驅動(dòng)電機。過(guò)去幾年市場(chǎng)在推 動(dòng)更高集成度，尤其是把IGBT和門(mén)極驅動(dòng)器集成在一起。對于這些應用，安森美半導體提供領(lǐng)先的智能功率模塊(IPM)產(chǎn)品陣容。市場(chǎng)希望這種集成可提高IPM的功率能力，安森美半導體提供能驅動(dòng)達10 kW功率的模塊。 

此外，強固和高質(zhì)量是工業(yè)電機設計人員最關(guān)注的。工業(yè)電機的常見(jiàn)方案是在轉換器、逆變器和制動(dòng)器（C-I-B）架構中使用凝膠填充或外殼模塊。由于這些類(lèi)型的模塊不是密封的，因此在腐蝕性環(huán)境中容易發(fā)生故障，如見(jiàn)于某些工業(yè)應用。為解決此問(wèn)題，安森美半導體開(kāi)發(fā)了轉模(Transfer-Molded)功率集成模塊 (TMPIM)。TM-PIM系列可用于C-I-B架構，并采用轉模封裝技術(shù)，與IPM一樣被密封。與采用凝膠填充/外殼的模塊相比，TM-PIM除了被密封外，還提供了3倍的功率循環(huán)能力和10倍的溫度循環(huán)能力。TM-PIM系列產(chǎn)品的強固性和質(zhì)量的提高，將使工業(yè)電機行業(yè)能夠持續改善驅動(dòng)器的運行時(shí)間，從而提高工廠(chǎng)的效率。

本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第03期第10頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。