上海贝岭基于1200V 40A IGBT产品BLG40T120FDL5-F的800V车载PTC加热器驱动解决方案

2024-08-29 上海贝岭公众号
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一、概述

随着新能源汽车对800V平台技术的大量应用,汽车各高压部件就随之提出了由400V向800V切换的需求。高压PTC (Positive Temperature Coefficient)加热器作为汽车热管理系统中重要的一环,对电池、电机、电控等部件进行温度控制和管理,从而确保其能适应多样化的外部条件,使各部件能工作在最佳温度区间,提高新能源汽车的性能与安全性。 


二、车载PTC工作原理及拓扑结构

PTC热敏电阻是一种基于正温度系数的特殊半导体陶瓷材料的电阻,其温度-阻值曲线如图1所示:在室温下,器件电阻值相对较低;当电流流经PTC电阻时,其产生的能量会使PTC电阻升温;当器件温度超过居里温度时,PTC阻值会迅速增大,回路电流会相应减小。从而可实现PTC温度维持在一定范围内。


图1 PTC 电阻值-温度曲线

高压PTC模块的常用典型拓扑如图2所示:输入高压电由电池包取电,通过滤波后为PTC组件供电,低压部分由反激电路实现高低压隔离,功率回路通常采用并联分离驱动的方案。以图2为例,4路PTC组件代表四种工作模式,根据不同的功率需求选择开启通道数。霍尔电流传感器检测母线电流,水温传感器用以检测换热液温度以调节PTC加热器占空比实现恒温控制。

图2 高压PTC功率回路典型拓扑结构

三、贝岭BLG40T120FDL5产品介绍

针对高压PTC应用,上海贝岭推出1200V 40A IGBT产品BLG40T120FDL5-F。采用第二代微沟槽多层场截止技术,优化了导通压降和开关损耗,实现了更好的输出特性。


图3工艺特点

BLG40T120FDL5合封全电流FRD,减少了电路设计时的元器件数量,提高了整体可靠性。

图4 封装内部示意图

为高压PTC应用提供更优的散热性能与绝缘性能,上海贝岭BLG40T120FDL5采用TO247封装。

图5 BLG40T120FDL5-F封装外观

四、贝岭BLG40T120FDL5性能优势

1、通态压降Vce(sat)

对于PTC应用而言,其较低的频率导致了器件的通态损耗在总损耗中的占比提高,为了降低损耗带来的温升,确保器件可工作在安全的温度范围,低通态压降Vce(sat)是评估IGBT器件的一个重要指标。上海贝岭BLG40T120FDL5拥有较低的导通压降,在该类应用中展现出更出色的性能。

图6 Vce(sat)随温度变换曲线

2、漏电流 Ices

PTC应用中IGBT工作环境会高达125℃左右,上海贝岭BLG40T120FDL5有助于在高温环境中降低漏电流,在PTC复杂的应用场景下,在阻断状态具更低的自热,更低的结温,因而可靠性更高。

图7 Ices随温度变换曲线

3、反向偏置安全工作区RBSOA

RBSOA反映了IGBT器件在关断过程中CE在承受反向电压时能够安全关断的安全工作区域。在实际应用中,由于PTC的温度特性,会在居里温度附近开启时产生较大的电流,为保证PTC加热器的可靠运行,需要器件有3~4倍额定电流的安全工作区域。


图8中CH1通道为栅极波形,CH2为CE间电压波形,CH4为Ic电流波形,室温下BLG40T120FDL5关断电流可达236.6A。

图8 BLG40T120FDL5室温下的最大关断电流波形

4、短路时间SCWT

在车载高压PTC应用中,设置短路保护时同样需要考虑PTC的温度特性,为避免居里温度开启时低电阻导致的大电流触发保护机制,因此保护电流设定会偏大,并且短路保护时间达到6μs以上。


图9为BLG40T120FDL5在800V高压下的短路波形,CH1通道为栅极波形,CH2为CE间电压波形,CH4为Ic电流波形。在800V母线电压下,BLG40T120FDL5短路耐受时间达12μs。


图9 BLG40T120FDL5在800V高压下的短路波形

五、贝岭器件选型方案

表1 功率器件选型列表

贝岭功率器件产品线齐全,包含MOSFET、IGBT等系列产品,为高压PTC加热器设计提供助力,欢迎垂询!

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
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上海贝岭功率器件产品推荐表

描述- 上海贝岭(Shanghai Belling)成立于1988年,是国内集成电路行业的第一家中外合资企业。拥有国家级企业技术中心,是国内集成电路产品主要供应商之一,目前集成电路产品业务细分为电源管理、智能计量及SoC、非挥发存储器、功率器件和数据转换器芯片等5大产品领域。

型号- BLM08N10,BL12N70,BL7N70A,BL30N50,BL60N25,BL12N65,BL33N25B,BLP04N08-BA,BLG15T65FUL,BLP065N08GL-Q,BLM8205BF,BLP02N08-T,BL13N50,BL40N30L,BL10N70A,BL3N120,BLM40P05,BLP03N10-BA,BLP02N08-F,BL9N20L,BLP065N08GL-D,BL80N20L,BLP065N08GL-E,BLP02N08-B,BLP12N10GL-D,BLP12N10GL-E,BLM9926,BL12N50,BLP12N10GL-Q,BL7N60A,BLM30N10L,BLM90N10L,BLM15N06,BL30N30,BLP023N10-T,BL12N65A,BL3N90E,BL18N25,BLS80R760,BL36N12L,BLM04N06,BL6N120,BLP04N08-B,BLM04N08,BLP04N08-P,BLP023N10-B,BL12N60,BL13N30,BL8N50C,BL35N40,BL3N105,BL4N65A,BL3N100,BL13N25,BL30N20,BL6N40,BLM2008E,BLM07N06,BL60N25B,BLM3050K,BLS65R620F,BLM3400,BLM3401,BL25N15BL,BLM3404,BLM3407,BL6N70A,BL23N50,BL4N90,BLP065N08G-P,BLP05N08G-Q,BL18N20,BLM2301,BLM2302,BLM2305,BL50N30,BLP065N08G-D,BLP065N08G-B,BL5N50,BLM35N10L,BLM8205B,BL4N80,BLM30N10,BL9N90,BLS65R165,BLP03N08-P,BL4N65,BLP055N09G-P,BLM8205A,BLM4953,BL80N20B,BL10N70,BL12N60A,BLS60R360,BLP05N08G-B,BLP03N08-B,BL10N65,BL70N20B,BLS60R600EF,BLP03N08-F,BL90N25,BL40N30,BL4N70,BLM3407AY,BLM12N06L,BLP05N08G-P,BLM08N06,BLM10P03,BLM14N08,BL28N25,BL10N80,BL5N135,BL40N25,BL11N40,BLM120P06,BLS65R380,BL4N60,BL3N90,BLS60R380F,BLS60R150F,BLM2010E,BLS70R420,BLP03N10-B,BL18N20L,BLP03N10-F,BLM09N68,BL10N40,BLM40P07S,BLS65R041F,BLM8205,BLM12N08,BLM12N06,BLM1216Y,BLM06N08,BL10N60,BLM4407,BLS60R150,BL9N50,BL7N65B,BLM2004NE,BL7N65A,BL80N20,BL6N40L,BL4N120,BLP14N08L-D,BLM06N10,BLP045N10-P,BLM30N06L,BL33N25,BL8N100,BL2N150,BLS60R036,BLG40T120FDH,BLG3040,BLM35N10,BLP045N10-B,BL20N60,BLM3401AY,BL4N80E,BL20N65,BLM3415,BLM3416,BL4N80A,BL30N20B,BL9N25,BLM08P02,BL15N50,BLP02N08-BA,BL10N65A,BL8N60,BLP03N10-P,BLM15N06L,BL8N65,BLP03N10-T,BL40N25B,BLP14N08L-Q,BL20N50,BL2N65,BL25N65,BL2N60,BL15N20,BLP03N08-BA,BLM80N03,BLS60R560EF,BL8N50,BL9N20,BL2N70,BL4N150,BL2N50,BLG40T120FUK,BL7N65,BL4N70A,BLG40T120FUH,BLM08N68,BSP304,BL13N25L,BL7N70,BL15N25,BLM12P03,BL5N50A,BLS65R560,BL25N60,BS108,BL19N40,BLP12N10G-D,BLP12N10G-E,BLM4435,BL90N25B,BLS70R600,BL25N50,BL3N150,BLM16N10,BLM9435,BL3N100E,BLM80P10,BL59N30,BLM22N10,BL25N15L,BL4N60A,BL10N60A,BL30N60,BLM90N03,BLS70R180,BL80N20BL,BL30N65,BLS60R520,BL25N40,BL2N100,BLP12N10G-P,BLP12N10G-Q

2022.01  - 上海贝岭  - 快速参考指南  - V1.0 代理服务 技术支持 批量订货

BLG3040 IGBT

描述- BLG3040是一款先进的IGBT器件,采用先进的点火IGBT技术,降低了导通损耗,提高了SCIS能力。内部集成的二极管可以提供电压钳位,无需外部组件。该IGBT适用于汽车点火电路,特别是作为线圈驱动器。

型号- BLG3040-D,BLG3040-P,BLG3040-B,BLG3040,BLG3040-I

10/2024  - 上海贝岭  - 数据手册  - Rev 2.3(I) 代理服务 技术支持 批量订货 查看更多版本

【产品】集成防穿通死区时间为200ns的半桥栅极驱动芯片,专为高压、高速驱动N型功率MOSFET和IGBT而设计

上海贝岭BL8203是一款针对于双NMOS的半桥栅极驱动芯片,专为高压、高速驱动N型功率MOSFET和IGBT设计,可在高达250V电压下工作。BL8203内置VCC和VBS欠压(UVLO)保护功能,防止功率管在过低的电压下工作,提高效率。

2023-02-07 -  产品 代理服务 技术支持 批量订货

【IC】圣邦微电子推出车规级单通道高速低侧栅极驱动器SGM48536xQ,SOT-23-6绿色封装

圣邦微电子推出车规级SGM48536xQ,一款具有负输入电压耐受能力的单通道高速低侧栅极驱动器。该器件可应用于车载PTC、电机驱动、DC/DC转换中功率MOSFET、IGBT的驱动。

2024-09-24 -  产品 代理服务 技术支持 批量订货

请问能提供国产电源LDO、dc-dc芯片的列表吗?圣邦微、上海贝岭、韦尔半导体、芯朋微、希荻微、力芯微、昂宝电子、矽力杰、晶丰明源、南芯半导体、微源半导体、金升阳、博通微、芯茂微、硅动力等,我们主要关注大电流低噪声的LDO产品,有性能指标对标TPS7A84/85系列的电源芯片吗?货源是否充足

世强代理的国产品牌选型表:SGMICRO(圣邦微)信号链和电源管理芯片选型指南 (sekorm.com)上海贝岭(Shanghai Belling)电源管理/智能计量及SoC/EEPROM/功率器件/数据 (sekorm.com)思瑞浦(3PEAK)模拟产品选型指南 (sekorm.com)

2022-04-08 -  技术问答

第七届(苏州)电动工具控制与充电技术研讨会圆满落幕!上海贝岭受邀参加并做主题演讲

本次研讨会由Big-Bit商务网主办、《半导体器件应用》杂志承办,以“锂能驱动 • 智汇电芯”为主题,吸引了国内外电动工具行业知名企业的参与。上海贝岭工业市场总监冒晶晶受邀参加本次论坛并做《电动工具市场新机遇》主题演讲。

2024-10-22 -  原厂动态 代理服务 技术支持 批量订货

国际集成电路展览会暨研讨会顺利落幕,上海贝岭第7代IGBT芯片荣获“年度功率半导体/驱动器”奖项

2024年11月5日,上海贝岭市场工业市场经理冒晶晶受邀参加由全球技术信息集团ASPENCORE举办的“IIC SHENZHEN-国际集成电路展览会暨研讨会”。此次会议中,上海贝岭凭借第7代750V 275A沟槽栅场阻止结构IGBT芯片(BLQG275T75F)荣获“年度功率半导体/驱动器”奖项。

2024-11-19 -  原厂动态 代理服务 技术支持 批量订货

上海贝岭凭借其在汽车电子领域的深耕发展,荣获2023年度汽车电子科学技术奖“领军企业奖”

2024年6月29日,IAEIS 2024第十三届国际汽车电子产业峰会”暨“2023年度汽车电子科学技术奖”颁奖典礼在深圳隆重举行。上海贝岭受邀出席峰会,并凭借其在汽车电子领域的深耕发展,荣获2023年度汽车电子科学技术奖“领军企业奖”。

2024-07-09 -  原厂动态 代理服务 技术支持 批量订货
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品牌:华大半导体

品类:单通道隔离栅极驱动器

价格:¥20.0000

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品牌:上海贝岭

品类:IGBT

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品类:单通道隔离栅极驱动器

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品类:单通道隔离栅极驱动器

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品类:单通道隔离栅极驱动器

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品牌:华大半导体

品类:单通道隔离栅极驱动器

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品牌:上海贝岭

品类:IGBT

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品牌:上海贝岭

品类:Insulated Gate Bipolar Transistor

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品牌:华大半导体

品类:单通道隔离栅驱动器

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品牌:上海贝岭

品类:IGBT

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品牌:RENESAS

品类:Photocoupler

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品类:Photocoupler

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品牌:RENESAS

品类:IGBT

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品牌:RENESAS

品类:IGBT

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品牌:RENESAS

品类:IGBT

价格:¥24.9188

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品牌:RENESAS

品类:Photocoupler

价格:¥17.2157

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品牌:RENESAS

品类:IGBT

价格:¥27.2853

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品牌:RENESAS

品类:POWER DEVICE

价格:¥9.0629

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品牌:RENESAS

品类:IGBT

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品牌:RENESAS

品类:IGBT WAFER

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可定制VC厚度最薄0.25±0.03mm,Qmax 650W,0.4mmVC可设计最大散热面积6000 mm2,铜VC可采用复合毛细结构:蚀刻+铜粉烧结。

最小起订量: 10000 提交需求>

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