【产品】全新紧凑型模块小封装IGBT功率模块，实现多种拓扑结构

时间： 2017-11-10 来源：Vincotech

技术问答

VINCOTECH的flowPACK 0B具有更小的封装尺寸，仅为36.6mm x 34.9mm x 17mm，使其下一代功率模块变得迷你，同时向小功率应用迈进了一大步。可以使用新的封装实现具有二极管、IGBT和MOSFET的各种拓扑结构，以帮助用户小型化器件，最大限度地减少杂散电感并最大化效率。

目前用于电泵和风扇，电源和其它电源应用的变频器通常配备分立元件，特别是300 W至1500 W之间的变频器以及高达6000 W的电源。分立元件的一个缺点是难以建立完整的应用；另一个是装配时间过长。当以不同的电位运行时，这些组件必须与散热器隔离。传统的功率模块太大，不足以达到目的，它们占用太多空间，对于必要的拓扑结构来说是很难匹配的，并且比常规解决方案要贵得多。而Vincotech最新推出的紧凑型flowPACK 0B封装能够完美战胜上述缺点。

图1 flow 0B封装

只需要一颗螺丝钉便可以将这个小巧而创新的flow 0B封装安装到散热器上。安装支架可以像夹具一样工作，施加足够的压力便能将外壳固定到DCB和散热器上。这种紧凑型版本还具有其它大体积封装所具有的所有功能，包括自由针定位、针脚应力消除区和预弯曲DCB。压接引脚和预涂相变材料也可选择应用于flowPACK 0B功率模块上。此外，所有模块都配备了NTC温度检测，以测量功率模块内散热器的温度。

1、AC到DC到AC转换：PIM + PFC配置（flowPIM 0B+PFC）

单相、低功率应用通常必须符合欧盟生态设计指南中规定的能源使用产品规范。通常这些应用使用有源PFC电路来提高效率并减少谐波失真。这就是为什么flow 0B封装中的第一个拓扑是PIM + PFC配置的原因。flowPIM 0B+PFC在单个封装中集成了单相整流器、PFC开关和PFC二极管以及具有650 V半导体的三相逆变器。这是一种开放发射极配置，可在每条支路中实现独立的电流测量。

图2 flowPIM 0B+PFC中的组件

采用flow 0B封装的flowPIM 0B+PFC模块具有最高额定电流，由一个标称芯片电流为15A的PFC电路和配备有10 A组件的逆变器部分组成。该PFC电路由超快速IGBT和二极管组件组成，能够实现高达100 kHz的开关频率。逆变器部分的快速反向导通组件通常以16 kHz至30 kHz的频率驱动。

该模块也非常适用于普通变频器以及伺服驱动器。在许多情况下，对于低功率水平，制动功能是不必要的，因此在不使用制动斩波器/PFC组件的情况下，也可根据需要提供该拓扑结构。

2、AC转换：三相逆变器配置（flowPACK 0B）

第二个拓扑是特别为变频器和伺服驱动器应用而设计的。这种具有六个IGBT和续流二极管的标准逆变器拓扑将提供1200 V和600 V版本。

图3 flowPACK 0 B中的组件

该模块还具有开放发射极配置，可轻松实现并联电流测量。600 V版本涵盖从6A到30A电流规格，1200 V版本具有从4A到15A的电流范围。所采用的IGBT技术被指定用于驱动应用实现通常开关频率，范围从4 kHz到 20 kHz，取决于其额定电压。

3、升压电路+H桥（flow0B Boost + H-Bridge）

flow0B的应用范围并不仅限于电机驱动。凭借其全新超快速的650 V组件，它还是小型单相光伏以及各种电源的理想选择。两种应用都需要一个升压电路来提高输入电压，并将电路电压转换为交流。

为此，Vincotech开发了一种基于半导体的开关频率在40 kHz至100 kHz之间的解决方案，较低的开关频率也是可行的。

图3 flow0B Boost+H桥中的组件

上述拓扑采用了全新IGBT H5/F5组件并考虑到了性价比因素，而MOSFET和SiC二极管组件的拓扑设计可以满足最高的性能要求。该拓扑结构还具有100％的无功功率。使用高速50 A半导体解决功率范围高达5 kW问题的研究正在进行中，并已经进入了高级阶段。

结论：

新的flowPACK 0B这个流行的封装已经证明了它在现实世界中诸多的优点。 flowPACK 0B能够满足嵌入式驱动器、通用变频器、太阳能应用和开关模式电源的应用需求。

新封装的好处还有很多：它允许实现各种拓扑结构，使设备小型化；同时实现驱动杂散电感降低和效率上升。并且已经具备生产线的所有实际特征，包括自由针定位，针脚应力消除区和预制DCB。

技术顾问：Jerry

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全部评论（8）

小小哥布林 Lv7. 资深专家 2018-03-30

不错
用户18396822 Lv8 2018-01-21

牛
Tiger.Hu Lv7. 资深专家 2018-01-01

学习学习
ken2089 Lv4. 资深工程师 2017-12-09

学习了
MR.XU Lv7. 资深专家 2017-12-04

收藏

duanmaxie Lv8. 研究员 2017-11-10

学习一下
ggss Lv8. 研究员 2017-11-10

好东西，学习了
LEE Lv8. 研究员 2017-11-10

封装和英飞凌及富士的不兼容，替换起来比较麻烦

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