**IGBT技術(shù),優(yōu)化變頻器設(shè)計

全球?qū)τ诠?jié)能和綠色能源的需求使得馬達(dá)變頻驅(qū)動在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不斷增長，甚至還擴展到民用產(chǎn)品和汽車領(lǐng)域。因此在過去幾年，市場對變頻器的需求量和相應(yīng)的產(chǎn)量一直在持續(xù)增長。隨著產(chǎn)量的不斷擴大和技術(shù)趨向成熟，變頻器市場競爭也日益激烈，對產(chǎn)品性價比的要求不斷提高。

　　標(biāo)準(zhǔn)的三相交流驅(qū)動變頻器使用絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 來實現(xiàn)主電路中的6個開關(guān)，現(xiàn)在除少量小功率、低成本變頻器采用分立IGBT器件外，一般工業(yè)變頻器均采用模塊化IGBT(包括IPM)。模塊化概念為用戶提供了一個采用絕緣封裝且經(jīng)過檢驗的功率開關(guān)組件，從而減輕了設(shè)計工作量，改進系統(tǒng)性能，并提高了變頻器的功率等級。

　　但即便使用IGBT模塊，設(shè)計上的挑戰(zhàn)依然存在。由于IGBT模塊的惡劣工作條件(在高壓和高溫下對大電流進行開關(guān)控制)和半導(dǎo)體器件固有弱點，設(shè)計工程師必須在確保IGBT模塊能夠**工作的同時，發(fā)揮其*大性能以實現(xiàn)低成本設(shè)計。

　　本文將首先陳述變頻器設(shè)計工程師所面臨的主要挑戰(zhàn)，然后介紹來自英飛凌科技的**IGBT芯片和封裝技術(shù)及支持工具，并簡要陳述這些解決方案的優(yōu)點。

變頻器設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)

　　IGBT能夠**運行是應(yīng)用的首要要求。**運行有兩個基本的條件，超越這兩個條件運行可引起器件的長久性損壞，這兩個條件分別是：

　　1) Vce ≤ Vces，其中Vce是集電極-發(fā)射極瞬態(tài)電壓，Vces是IGBT芯片的阻斷電壓(數(shù)據(jù)表上規(guī)定為600V/1200V/1700V/3.3kV/6.5kV)

　　2) Tj ≤ Tvj,op,max，其中Tj是IGBT芯片的瞬時結(jié)溫，Tvj,op,max(數(shù)據(jù)表上規(guī)定為125℃或150℃)是進行開關(guān)工作時所允許的*大結(jié)溫

　　要在應(yīng)用中遵循這兩個條件，必須先理解Vce和Tj是如何建立的。