意法半導體（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），以應用于高壓、大功率設備設計領(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)，而汽車級設備樣品將于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的應用，此前，團隊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：今天對工程師意味著什么

高功率應用的興起背后的挑戰(zhàn)

工程師必須滿足工業(yè)動力驅(qū)動或電動汽車不斷增長的功率需求，伺服電動機或?qū)I(yè)洗衣機中的工業(yè)電機驅(qū)動器已經(jīng)開始普及。處理功率超過3 kW的通用逆變器（GPI）越來越普遍。而且，電動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撲打通了基礎。

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

提高效率和降低成本的解決方案

意法半導體和Sanken建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以更好地應對這一挑戰(zhàn)，并提供業(yè)內(nèi)少數(shù)幾個汽車級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特的解決方案，同時也擴大了產(chǎn)品整體覆蓋范圍。此外，兩家公司都意識到工程師正在尋求提高其產(chǎn)品的成本效益。因此，新的SLLIMM大功率器件將與競爭產(chǎn)品引腳兼容，從而降低成本。

STGIK50CH65T：對明天的工程師意味著什么

車規(guī)級產(chǎn)品的到來

許多設計團隊可能不愿意采用這種新的產(chǎn)品。對于電力電子行業(yè)的工程師來說，偏愛過去型號的產(chǎn)品是很正常的。但是，ST和Sanken已經(jīng)在開發(fā)STGIK50CH65T的車規(guī)級產(chǎn)品，也證明了其產(chǎn)品的設計及制造能力。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)的堅固性，ST和Sanken也將提供高達1200V/10 A的產(chǎn)品。新產(chǎn)品將以20 kHz的頻率運行，并提供短路和欠壓鎖定保護。此外，還將集成一個用于故障保護的比較器。

ST生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢

STGIK50CH65T早已公開，因此團隊可以為此做好準備。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)模的團隊也可以盡快開始設計，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。同時，熱仿真器將確保工程師設計出滿足其性能，可靠性和噪聲要求的冷卻系統(tǒng)。
編輯：hfy