意法半導(dǎo)體（ST）最近宣布與專門從事功率模塊的日本Sanken（三墾）公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)下一代智能電源模塊（IPM），以應(yīng)用于高壓、大功率設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域。據(jù)表示，工業(yè)IPM的工程樣本將于2021年3月上市，并且很快將開始生產(chǎn)，而汽車級(jí)設(shè)備樣品將于2021年下半年提供。

最初的合作是利用STGIK50CH65T，是ST STPOWER智能電源模塊（IPM）系列中性能最高的。STGIK50CH65T已經(jīng)達(dá)到了650 V/50 A，雙方目前正開發(fā)的是1200 V/10 A的器件。新型SLLIMM（小型低損耗智能模壓模塊）高功率系列面向3 kW至5 kW的應(yīng)用，此前，團(tuán)隊(duì)必須要么使用分立的IGBT器件，要么分別添加功率器件和控制器。新型STPOWER SLLIMM大功率組件結(jié)合了功率和智能控制功能，提供了一種提高效率和可靠性的多合一解決方案。

STGIK50CH65T：今天對(duì)工程師意味著什么

高功率應(yīng)用的興起背后的挑戰(zhàn)

工程師必須滿足工業(yè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)汽車不斷增長(zhǎng)的功率需求，伺服電動(dòng)機(jī)或?qū)I(yè)洗衣機(jī)中的工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)開始普及。處理功率超過(guò)3 kW的通用逆變器（GPI）越來(lái)越普遍。而且，電動(dòng)汽車開始采用高壓電池（從400 V至800 V，甚至更高），從而為HVAC使用新的高效電源拓?fù)浯蛲嘶A(chǔ)。

傳統(tǒng)上，工程師會(huì)利用一個(gè)智能電源模塊，該模塊主要將IGBT和二極管與低側(cè)和高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器結(jié)合在一起。這樣的集成器件簡(jiǎn)化了PCB布局，占用了更少的空間，提高了可靠性，提高了效率，并縮短了上市時(shí)間。然而，當(dāng)今市場(chǎng)上幾乎沒有針對(duì)在新型高壓電池上運(yùn)行的IPM產(chǎn)品。同樣，只有少數(shù)IPM服務(wù)于中高功率工業(yè)平臺(tái)。因此，例如用于HVAC或伺服電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的IPM將是復(fù)雜且昂貴的。

提高效率和降低成本的解決方案

意法半導(dǎo)體和Sanken建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以更好地應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，并提供業(yè)內(nèi)少數(shù)幾個(gè)汽車級(jí)IPM之一。 2021年，ST與Sanken之間的新聯(lián)盟能夠更快地提供這些獨(dú)特的解決方案，同時(shí)也擴(kuò)大了產(chǎn)品整體覆蓋范圍。此外，兩家公司都意識(shí)到工程師正在尋求提高其產(chǎn)品的成本效益。因此，新的SLLIMM大功率器件將與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品引腳兼容，從而降低成本。

STGIK50CH65T：對(duì)明天的工程師意味著什么

車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的到來(lái)

許多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能不愿意采用這種新的產(chǎn)品。對(duì)于電力電子行業(yè)的工程師來(lái)說(shuō)，偏愛過(guò)去型號(hào)的產(chǎn)品是很正常的。但是，ST和Sanken已經(jīng)在開發(fā)STGIK50CH65T的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，也證明了其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造能力。由于硅芯片和封裝之間的直接鍵合銅，可以保持較低的散熱。而由于架構(gòu)的堅(jiān)固性，ST和Sanken也將提供高達(dá)1200V/10 A的產(chǎn)品。新產(chǎn)品將以20 kHz的頻率運(yùn)行，并提供短路和欠壓鎖定保護(hù)。此外，還將集成一個(gè)用于故障保護(hù)的比較器。

ST生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

STGIK50CH65T早已公開，因此團(tuán)隊(duì)可以為此做好準(zhǔn)備。一旦發(fā)布了該器件，工程師就可以直接使用熱仿真器（ST PowerStudio）和開發(fā)板（STEVAL-IPM系列）開始工作。盡管一些大客戶已經(jīng)表示出濃厚興趣，但為了較小規(guī)模的團(tuán)隊(duì)也可以盡快開始設(shè)計(jì)，因此，將開放原理圖等資料，幫助工程師更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。同時(shí)，熱仿真器將確保工程師設(shè)計(jì)出滿足其性能，可靠性和噪聲要求的冷卻系統(tǒng)。
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