基于節(jié)能減碳意識(shí)高漲及電力供應(yīng)偶有突發(fā)不足情況，高耗能且效率不佳的設(shè)備總會(huì)列入優(yōu)先檢討的對(duì)象，除了占最大耗能的馬達(dá)族群外，像電焊／電鍍／電漿等動(dòng)輒數(shù)千瓦起跳的電能轉(zhuǎn)換族群，若轉(zhuǎn)換效率能再優(yōu)化，多少為節(jié)能減碳會(huì)有些許的貢獻(xiàn)。

而這類型高耗能產(chǎn)品因?yàn)楹哪芨?，所以大都采用交?80V或交流480V的電源供電，相對(duì)于如此高壓的功率元件選擇性不多，主要是以IGBT為主，但I(xiàn)GBT元件本身有先天上的限制，例如較大的電流必需工作在較高的VCE條件下及較高的溫度會(huì)伴隨著較大的遍移量和較長(zhǎng)的逆回復(fù)時(shí)間時(shí)等限制會(huì)讓IGBT不適合在使用在較高的操作頻率及較高溫的工作環(huán)境中。

安森美針對(duì)高電壓大功率能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用推出專用的整合元件NXH010P120MNF1產(chǎn)品，其包含了二顆10 mR/1200V SiC MOSFET及一顆NTC電阻所組成的半橋模組，其提供設(shè)計(jì)者線路設(shè)計(jì)便利性及功率元件散熱結(jié)構(gòu)考量之困擾，更可適當(dāng)?shù)奶岣卟僮黝l率得以有效的縮小能量轉(zhuǎn)換的變壓器體積進(jìn)而縮小整體電源轉(zhuǎn)換架構(gòu)總材積以達(dá)到提高效率優(yōu)化材積的雙重優(yōu)勢(shì)。

模塊介紹：

NXH010P120MNF1 是一種SIC-MOSFET功率元件整合模塊，包含一個(gè)半橋架構(gòu)電路，該電路由二顆帶反向二極管的10mR、1200 V SIC-MOSFET 組成同時(shí)內(nèi)建一組熱敏電阻，接腳會(huì)有帶預(yù)涂熱界面材料 (TIM) 和不預(yù)涂 TIM 的選項(xiàng)。同系列產(chǎn)品有不同阻抗的或不同電壓的半橋或全橋模組，零件編號(hào)分別為 NXH006P120MNF2PTG / NXH040P120MNF1PG / NXH010P90MNF1PG / NXH020F120MNF1PG / NXH040F120MNF1PG / NVXK2TR40WXT / NVXK2TR80WDT 。

NXH006P120MNF2PTG 是二顆帶反向二極管的6mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的半橋功率模組。

NXH040P120MNF1PG 是二顆帶反向二極管的40mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的半橋功率模組。

NXH010P90MNF1PG 是二顆帶反向二極管的10mR、900 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的半橋功率模組。

NXH020F120MNF1PG 是四顆帶反向二極管的20mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的全橋功率模組。

NXH040F120MNF1PG 是四顆帶反向二極管的40mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的全橋功率模組。

NVXK2TR40WXT 是四顆車規(guī)帶反向二極管的40mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的全橋功率模組且符合AEC-Q101 和 AQG324 的汽車認(rèn)證。

NVXK2TR80WDT 四顆車規(guī)帶反向二極管的80mR、1200 V SIC-MOSFET及熱敏電阻所組成的全橋功率模組且符合AEC-Q101 和 AQG324 的汽車認(rèn)證。

模塊內(nèi)部線路及外觀示意圖：

模塊內(nèi)部線路及外觀示意圖

半橋隔離驅(qū)動(dòng)器介紹：

NCP51561是隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器，具有分別為4.5A/9A開啟和關(guān)閉峰值電流，是設(shè)計(jì)用于快速開關(guān)以驅(qū)動(dòng)功率MOSFET和SiC-MOSFET功率元件。同時(shí)提供較短的傳遞延遲讓設(shè)計(jì)者得以使用較高的脈寬占比以優(yōu)化效率或控制行為。該驅(qū)動(dòng)器可用于兩個(gè)低側(cè)、兩個(gè)高側(cè)開關(guān)或具有可編程死區(qū)時(shí)間的半橋驅(qū)動(dòng)器的任何可能應(yīng)用。其主要特征為：

5 A開啟峰值、9 A關(guān)閉峰值輸出電流能力;

雙低側(cè)、雙高側(cè)或半橋柵極驅(qū)動(dòng)架構(gòu)均適用;

兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器的獨(dú)立欠電壓保護(hù)功能;

共模瞬態(tài)抗噪能力 CMTI > 200 V/ns;

傳遞延遲典型值為 36 ns、每通道 5 ns 最大延遲匹配、 5 ns 最大脈寬失真;

用戶可編程輸入邏輯：通過 ANB 的單輸入或雙輸入模式、啟用或禁用模式 ENA/DIS 引腳分別在啟用或禁用模式設(shè)置為低或高時(shí)同時(shí)關(guān)閉兩個(gè)輸出;

用戶可編程死區(qū)時(shí)間;

隔離與安全：5 kVRMS 隔離 1 分鐘（根據(jù) UL1577 要求）和輸出通道之間的 1500 V 峰值差分電壓、8000 VPK 增強(qiáng)隔離電壓（根據(jù) VDE0884-11 要求）、CQC 認(rèn)證符合1?2011 、符合 IEC 62386?1 的 SGS FIMO 認(rèn)證。

內(nèi)部功能方塊示意圖：

內(nèi)部功能方塊示意圖

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

SIC-MOSFET相對(duì)于IGBT技術(shù)優(yōu)勢(shì):

1.更低的切換損耗：基于材料特性具備較低反向恢復(fù)時(shí)間，可快速關(guān)斷SIC-MOSFET的導(dǎo)通電流，且由于低柵極啟動(dòng)電荷和低反向恢復(fù)時(shí)間所以能快速開啟SIC-MOSFET。

2.更低的傳導(dǎo)損耗：基于低導(dǎo)通電壓可改善IGBT導(dǎo)通前的不作動(dòng)行為，配合較低的內(nèi)阻溫度漂移系數(shù)可在較高的功率或溫度較高的環(huán)境下工作時(shí)，不會(huì)有太大的內(nèi)阻變化而造成過多功率損耗。

SIC-MOSFET相對(duì)于MOSFET技術(shù)優(yōu)勢(shì):

1. 10倍介電擊穿場(chǎng)強(qiáng)度

2. 2倍電子飽和／移動(dòng)速度

3. 3倍能隙

4. 3倍熱傳導(dǎo)率

?方案規(guī)格

方案規(guī)格及模塊特性 :

? 適用交流480V以下電源系統(tǒng)

? 高度整合的功率級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊

? 2個(gè)半橋隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器Source 4.5A/Sink 9A，具有5KV絕緣

? 半橋隔離柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置欠壓保護(hù)功能

? 半橋隔離柵極驅(qū)動(dòng)器共?？乖肽芰?200 V/ns

? 半橋隔離柵極驅(qū)動(dòng)器可設(shè)置死區(qū)時(shí)間

? 模組單體內(nèi)建過溫偵測(cè)功能

? 實(shí)際電氣驅(qū)動(dòng)功能及規(guī)格需搭配外置之微處理器配合所需功能之線路來決定最終功能