【选型】 除了体积小、结构紧,PIM还要具备哪些技能?
在世强工业4.0创新研讨会上,世强为工业变频器、光伏逆变器、嵌入式驱动器等工业应用带来了知名功率模块公司VINCOTECH的 IGBT模块产品flowPIM 0、flowPIM 1、flowPIM 2、 flow90PIM等。Vincotech Flow具有免费的销定位,模块管脚布置灵活,引脚应力消除,具有管脚减压效果,Press-fit压接方式可选,施加预涂相变材料,同时在模块内部集成了温度检测驱动电阻和去耦电容。
图1:Vincotech PIM功率范围
FlowPIM拥有良好的封装技术,集成度高,低寄生电感设计,加强型整流桥可选,可广泛应用于工业的各个领域。Vincotech原厂资深FAE吴鼎示:“该Vincotech PIM模块设计紧凑,功率密度极高,性能和可靠性也极佳。” FlowPIM管脚焊接在DCB上,不易脱落,管脚设计具有弹性,巧妙避开机械振动造成的模块焊接问题。FlowPIM模块底板所带的弧形结构利于散热,提升系统可靠性及性能。
相比于同类产品,flow家族使用锥形针,更容易插入PCB板中,同时其插脚直接接触散热片,更容易冷却;flow系列只需要50um的涂脂,而普通的涂脂至少需要80um;flowPIM DCB板陶瓷部分厚度相对更厚,普通厚度为380um,而flow系列为640um,从而增强了模块可靠性,降低了DCB地板破裂风险;flowPIM 芯片分布和连接线整齐规律,而普通的PIM一般连接都不整齐。
图2:flowPIM 插脚与同类产品比较
Flow 0是Vincotech最受欢迎的封装之一,设计紧凑,能提供大量不同的拓扑结构,引脚位置可自由布置。Flow 0B封装是Flow 0封装缩小版,满足小功率嵌入式驱动器和变频器的需求,是高性价比、节省空间设计的理想选择。此外,Flow 0B具有极低的杂生电感和极小的寄生电容,安装便利,只需一颗螺丝即可将模块与散热器牢固固定在一起。Flow 0B家族包含PIM+PFC拓扑的flowCIP 0B和六单元封装拓扑的FlowPACK 0B。其中,FlowCIP 0B配有单相输入整流器、PFC升压电路及三相逆变器,PFC使用650V高速IGBT,同时集成DC电容和NTC。值得一提的是,FlowCIP 0B模块本身可作为PCB和散热片之间的一个隔离;FlowPACK 0B是6个IGBT和续流二极管组成的标准逆变拓扑,1200V和600V两个电压等级:4A~15A的1200V模块覆盖电流等级,6A~30A的600V模块覆盖电流等级。
图3:FlowCIP 0B选型
FlowPIM 1模块系列(P58X)具有紧凑结构、低电感设计,减少了关断损耗,同时采用英飞凌IGBT3和IGBT4技术,1200V IGBT4可提供更软的开关特性,降低开关噪声和导通损耗,提升EMC性能;600V IGBT3适合硬开关应用。FlowPIM 1额定电压为600V,额定电流从30A到75A;额定电压为1200V,额定电流从15A到35A。该系列模块根据外壳高度不同分为12mm和17mm,均采用flow 1封装。
图4:FlowPIM 1(P58x)- 15-35A 1200V, 30-75A 600V
FlowPIM 2模块系列(P76X)均采用flow 2封装,低电感布局,整体结构紧凑,集成度高,是大功率驱动应用的理想选择。其内置的NTC热敏电阻为温度检测电路带来了便利,600V IGBT 3 技术可降低导通损耗,1200V IGBT 4技术降低导通损耗的同时改进EMC。FlowPIM 2额定电压为600V,额定电流从50A到100A;额定电压为1200V,额定电流从35A到100A。
图5:Flow2(P76x)系列– 35A~100A/1200V; 50A~100A/600V—IFX chip
Flow90模块系列是集成的PIM+PFC产品,主板与散热器之间呈90度,解决垂直安装问题,易于做成小体积产品,比如伺服系统中。Flow90所加上的PFC部分,可达到更好的电机控制效果,同时不增加成本,不影响整体结构。Flow90模块集成了全桥电路和NTC检测电路,有效降低由于外部接线引入的寄生电感,增强EMC能力。Flow90 1是一个节省空间的封装,尺寸仅为35x84x21mm。
图6:Flow90PIM1(P63x)
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