安森美VE - Trac Direct模块NVH640S75L4SPC：汽车应用的理想之选

在汽车行业向混合动力（HEV）和电动汽车（EV）快速转型的今天，功率模块的性能和可靠性变得至关重要。安森美（onsemi）的VE - Trac Direct模块NVH640S75L4SPC，凭借其卓越的特性和出色的性能，成为汽车牵引逆变器应用的理想选择。

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产品概述

NVH640S75L4SPC属于VE - Trac Direct系列高度集成功率模块，采用行业标准封装，专为HEV和EV牵引逆变器应用而设计。该模块集成了四个750V的Field Stop 4（FS4）窄台面IGBT，以6 - 封装配置呈现，具备高电流密度、强大的短路保护能力和较高的阻断电压。同时，FS4 750V窄台面IGBT在轻负载时表现出低功率损耗，有助于提高汽车应用的整体系统效率。

产品特性

散热设计

模块采用了集成针鳍式散热器的直接冷却技术，具有超低杂散电感，能够有效降低热阻，提高散热效率。其连续工作温度 (T_{vjmax}=175^{circ} C)，确保了在高温环境下的稳定运行。

电气性能

• 低饱和电压和开关损耗：低 (V_{CESAT }) 和开关损耗，减少了能量损耗，提高了系统效率。
• 快速恢复二极管芯片技术：采用快速恢复二极管芯片技术，提高了开关速度和效率。
• 高隔离电压：4.2 kV隔离DBC基板，提供了良好的电气隔离性能。
• 易于集成的6 - 封装拓扑：方便工程师进行电路设计和集成。

其他特性

• 新一代压配引脚：集成在功率模块信号端子上，便于组装且提高了可靠性。
• 环保设计：该器件无铅且符合RoHS标准，符合环保要求。

引脚说明

Pin #	Pin Function Description
P1, P2, P3	正电源端子
N1, N2, N3	负电源端子
1	相1输出
2	相2输出
3	相3输出
G1 - G6	IGBT栅极
E1 - E6	IGBT栅极返回
C1 - C6	去饱和检测/集电极感应
T11, T12	相1温度传感器输出
T21, T22	相2温度传感器输出
T31, T32	相3温度传感器输出

材料与安全性

材料组成

• DBC基板：采用 (Al{2} O{3}) 隔离基板，具有基本隔离性能，两侧为铜层。
• 端子：铜 + 镀锡。
• 信号引线：铜 + 镀锡。
• 针鳍式基板：铜 + 镀镍。

可燃性信息

模块框架符合UL94V - 0可燃性等级，确保了使用的安全性。

模块特性与绝对最大额定值

模块特性

参数	额定值	单位
工作结温 (T_{vj})	-40 至 175	°C
存储温度 (T_{STG})	-40 至 125	°C
隔离电压（DC，0 Hz，1 s）	4200	V
杂散电感 (L_{SCE})	8	nH
模块引线电阻 (R_{CC'+EE'})	0.8	mΩ
模块重量 (G)	700	g
相比漏电起痕指数	>200	-
爬电距离 (d_{creep})	9.0	mm
电气间隙	4.5	mm

绝对最大额定值

符号	参数	额定值	单位
(V_{CES})	集电极 - 发射极电压	750	V
(V_{GES})	栅极 - 发射极电压	± 20	V
(I_{CN})	集电极电流	640	A
(I_{C nom})	连续直流集电极电流（(T{vj} = 175 ° C)，(T{F} = 65 ° C)，参考散热器）	450	A
(I_{CRM})	脉冲集电极电流（(V{GE} = 15 V)，(t{p} = 1 mS)）	1280	A
(P_{tot})	总功率损耗（(T{vj} = 175 ° C)，(T{F} = 65 ° C)，参考散热器）	680	W

IGBT与二极管特性

IGBT特性

• 饱和电压：在不同的结温和集电极电流下，(V{CESAT}) 表现出不同的值，例如在 (T{vj}=25^{circ}C)，(V{GE}=15V)，(I{C}=450A) 时，典型值为1.64V。
• 泄漏电流：集电极 - 发射极泄漏电流 (I{CES}) 和栅极 - 发射极泄漏电流 (I{GES}) 都非常小，确保了IGBT的稳定性。
• 开关特性：包括开通延迟时间、上升时间、关断延迟时间和开关损耗等参数，这些参数对于评估IGBT的性能至关重要。

二极管特性

• 正向电压：在不同的结温和正向电流下，二极管的正向电压表现出不同的值。
• 反向恢复特性：反向恢复能量 (E{rr})、反向恢复电荷 (Q{rr}) 和反向恢复电流 (I_{rr}) 等参数，反映了二极管的开关性能。

NTC传感器特性

NTC传感器用于监测模块的温度，其额定电阻 (R{25}) 在 (T{C}=25^{circ} C) 时为5Ω，不同温度下的B值反映了传感器的温度特性。

热特性

IGBT和二极管的结到流体的热阻 (R_{th,J - F}) 分别为0.16 - 0.19 ° C/W和0.28 - 0.33 ° C/W，良好的热特性确保了模块在工作过程中的温度控制。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括IGBT输出特性、转移特性、开关损耗与电流的关系、栅极电荷特性、电容特性、二极管正向特性和开关损耗等，这些曲线为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据。

订购信息

NVH640S75L4SPC采用SSDC33，154.50x92.0 (SPC) 封装，每托盘4个单位。

总的来说，安森美VE - Trac Direct模块NVH640S75L4SPC在汽车牵引逆变器应用中具有显著的优势，其出色的性能和可靠性能够满足汽车行业对功率模块的严格要求。各位电子工程师在进行汽车相关电路设计时，不妨考虑一下这款优秀的功率模块。你在实际应用中是否遇到过类似功率模块的选型问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。