搭載1200V P7芯片的PrimePACK刷新同封裝功率密度

繼英飛凌1200V IGBT7 T7芯片在中小功率模塊產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并取得客戶(hù)認可后，英飛凌最新推出了適用于大功率應用場(chǎng)景的1200V IGBT7 P7芯片，并將其應用在PrimePACK?模塊中，再次刷新了該封裝的功率密度上限。

繼英飛凌1200V IGBT7 T7芯片在中小功率模塊產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并取得客戶(hù)認可后，英飛凌最新推出了適用于大功率應用場(chǎng)景的1200V IGBT7 P7芯片，并將其應用在PrimePACK?模塊中，再次刷新了該封裝的功率密度上限。

目標應用領(lǐng)域：

1200V P7模塊首發(fā)型號有以下兩個(gè)：

相比于以前的IGBT4或IGBT5產(chǎn)品，新的IGBT7產(chǎn)品進(jìn)一步拓展了PrimePACK?封裝電流等級，而且極大地提升了模塊的功率密度，從下表就可以直觀(guān)看出。

以IGBT7 1600A PrimePACK? 2封裝為例，相對于IGBT4的同封裝里最大的900A模塊，其電流密度提升達到77%，而即使相對于IGBT4的PrimePACK? 3封裝里電流最大的1400A模塊，其電流密度也提升了14%。

因此，采用新的IGBT7 P7 PrimePACK?模塊，可以帶來(lái)以下三點(diǎn)優(yōu)勢：

• 同封裝替換IGBT4模塊，實(shí)現系統輸出更大的電流（或功率）；

• 以小的PP2封裝替換大的PP3封裝，實(shí)現更緊湊的系統設計；

• 對于多模塊并聯(lián)的應用場(chǎng)景，減小并聯(lián)模塊的數量。

另外，模塊內采用了最新的1200V TRENCHSTOP? IGBT7大功率P7芯片，和上一代的P4芯片相比，P7芯片有以下突出特性：

• 與IGBT4的P4相比，P7芯片的Vcesat@Icnom降低了0.75V，降幅達35%，非常適合于大功率模塊的低頻應用場(chǎng)合；

• 短時(shí)過(guò)載的最高運行結溫Tvjop 可達175℃，過(guò)載時(shí)長(cháng)t≤1分鐘且占空比D≤20%；

• 通過(guò)調整門(mén)級電阻Rg，可以很好的控制IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)的dv/dt

下面我們以FF1600R12IP7為例，通過(guò)與IGBT4的對應模塊在規格書(shū)參數及實(shí)際工況下仿真結果的對比，來(lái)看其實(shí)際性能表現。

首先，規格書(shū)關(guān)鍵參數對比結果如下，可以看出新模塊的Vcesat和Vf降幅都非常大。比如FF1600R12IP7在1400A電流下的飽和壓降Vcesat，僅有1.31V，比上一代FF1400R12IP4的2.15V，降低了0.84V，而二極管正向壓降VF也降低了0.28V。

其次，我們基于如下的通用變頻器典型工況，對上述三個(gè)器件型號在同一工況下仿真其最大輸出電流能力及損耗，得到如下結果：

仿真工況：

仿真結果之最大輸出電流能力對比：

從以上結果可以看出，在開(kāi)關(guān)頻率fsw=1~2.5kHz的范圍內，新的FF1600R12IP7雖然是PP2的小封裝，但其輸出電流能力可以與上一代采用PP3封裝的FF1400R12IP4相媲美，或者能輸出更大的電流，且開(kāi)關(guān)頻率越低FF1600R12IP7的優(yōu)勢越明顯。

總之，搭載1200V IGBT7 P7芯片的PrimePACK?模塊，“小身材大能量”，相比P4模塊，相同封裝額定電流大幅提升，極大拓展了功率密度，甚至可以用單個(gè)模塊替代之前需要兩個(gè)或三個(gè)模塊并聯(lián)的應用場(chǎng)合，解決并聯(lián)不易均流的設計煩惱，使系統設計更加緊湊，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，為您的系統設計提供更優(yōu)的方案選擇。

(作者：周利偉，來(lái)源： 英飛凌工業(yè)半導體微信公眾號)