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IGBT驱动器

收购提升技术实力,有利于协同效应发挥。Dynex 是全球领先大功率半导体供应商,主要产品是双极分立式半导体和功率组件,绝缘栅双极晶体管(IGBT)大量应用于车辆牵引传动领域。对于时代电气主导产品变流器及辅助变流器,IGBT 是关键零部件,在成本中占比1/3,目前国内完全依赖进口。收购完成后,将极大提升公司技术实力,巩固轨道交通设备市场地位,有利于向电力及化工等领域拓展。(3)意义深远、后续收购值得期待。该次收购是时代电气首次收购,符合其发展战略。时代电气主导产品控制系统及变流器在其它多个领域有着广泛应用,国家特高压电网(UHVDC)项目和城市智能交通系统(ITS)项目是已经成熟的两大应用,通过上游拓展提升变流器技术后,不排除时代电气收购下游公司、拓宽应用领域的可能。
总体而言,该次收购提升中国南车整体技术水平,巩固中国南车在海内外市场地位,有利于拓宽中国南车的延伸产品线,维持中国南车"增持"的投资评级。AUIRS2123S和AUIRS2124S高速功率MOSFET和IGBT驱动器符合AEC-Q100标准,可以提供10V至20V的栅极驱动电源电压。输出驱动器具有适用于最小驱动器跨导的高脉冲电流缓冲过程,而浮动通道可用来驱动在600V电压下工作的高压端配置的N沟道功率MOSFET或IGBT。这两种器件均具有负电压尖峰(Vs)免疫性,可防止系统在大电流切换和短路情况下发生損坏事件。
“市场对车载应用功率产品的要求正在全方位扩展,”飞兆半导体高级技术经理张三岭告诉记者:“ 0V到600V的功率器件正被广泛运用于现今各类车辆中。”对于动力转向和刹车等应用,研发工程师正在寻找低导通阻抗的高性能低压沟道型MOSET,以降低车辆的功耗。其它应用,比如压电喷射或高强度照明,需要100V 到 200V的功率器件和驱动器。最后,点火IGBT和混合动力车辆采用300V 到 1000V以上的IGBT。

烹饪用IGBT成热点

提高能效是电子器件的头号推动因素,从天然气烹饪转向感应加热(例如电磁炉)可以节能50%(表1),而且感应加热产品还具有安全和容易清洗的特点。因此,为电磁炉开发IGBT成为展示的热点。Fairchild(飞兆)半导体公司在会上推出了1200V Field Stop(场截止) Trench IGBT系列器件FGA20N120FTD 和 FGA15N120FTD。这些IGBT采用该公司专利的Field Stop结构和抗雪崩的Trench gate (沟道栅) 技术,可在传导损耗和开关损耗之间提供良好权衡。Fairchild企业市场总监Claudia Innes说:“与传统的NPT-Trench IGBT器件相比,FGA20N120FTD可减小25%的导通损耗、8%的开关损耗,并大幅降低系统工作温度。”由于损耗降低,因此冷却要求降低,系统的可靠性得以增强,系统总成本减少。这些新IGBT还内置了专为零电压开关 (ZVS) 技术而优化的快速恢复二极管 (FRD),进一步提高了可靠性。两款新产品是Fairchild设在韩国的HV(高电压)电源系统组为中国市场(220V电压)开发的,Sangmin Chung经理表示,Field Stop工艺是Fairchild的独有技术,其关键是加了一个Field插接层,因此可以把损耗降低。随着研发的进一步深入,今后有望Fairchild所有IGBT可以用到Field Stop技术。Infineon的方案包括两个方种:软开关应用的第三代逆向导通IGBT(RC3)和单端谐振的控制。软开关用的第三代逆向导通IGBT 所有的烹饪电器都是软开关拓扑结构。烹饪电器主要分为三大类:电磁炉、电饭煲和微波炉(如表2)。英飞凌家电及工业功率器件市场高级经理马国伟介绍说,采用Infineon的第三代逆向导通IGBT有四个优势:1,具有较低的饱和压降,从而节省散热器和风扇成本;2,软而且快的开关特性降低了EMI,可简化滤波器;3,安全、坚固的设计伴随着更大的热设计裕量。4,使谐振方案实现低成本,具有更低的导通损耗、特制的二极管及精确的温度控制。单端谐振的控制与保护 随着电磁炉的功率越来越高,IGBT在电磁炉中的峰值浪涌问题日益突出。Infineon为中国市场推出的“IGBT+单片机”组合方案,实现电磁炉的数字控制。利用其IHW25N120R2 IGBT及8位单片机XC886/XC866实现,方法是通过单片机对输出功率作每周期的数字控制,对VCE及VAC作动态监测,进行准确及时的控制。
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