解析FAM65HR51DS2：APM16系列H桥模块在LLC和移相DC - DC转换器中的应用

在电动汽车（EV）和插电式混合动力汽车（PHEV）的车载充电器（OBC）设计中，DC - DC转换器是关键组件之一。而FAM65HR51DS2这款SIP或DIP H桥功率模块，为OBC的DC - DC转换器设计带来了诸多优势。下面我们就来详细解析这款模块。

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1. 产品特性

1.1 电气隔离与安全设计

• 具备5 kV/1 sec的电气隔离基板，这使得模块在组装时更加容易，同时其爬电距离和电气间隙符合IEC60664 - 1和IEC 60950 - 1标准，为产品的安全性提供了保障。
• 所有材料都满足UL可燃性等级94V - 0，且模块100%无铅并符合RoHS指令2000/53/C，使用的焊料是无铅的SnAgCu合金，体现了环保和安全的设计理念。

1.2 紧凑设计与可追溯性

• 采用紧凑设计，降低了模块的总电阻。这种设计不仅节省了空间，还能减少能量损耗，提高系统效率。
• 支持模块序列化，实现了全追溯性，方便在生产和使用过程中对产品进行管理和质量控制。

1.3 汽车级认证

该模块通过了AEC Q101和AQG324指南的汽车级认证，这意味着它能够在汽车复杂的工作环境中稳定可靠地运行。

2. 产品应用

FAM65HR51DS2主要应用于EV或PHEV的车载充电器中的DC - DC转换器。它能够助力设计出小型、高效且可靠的系统，从而降低车辆的燃油消耗和二氧化碳排放。同时，其简化的组装过程、优化的布局、高度的集成性以及良好的热性能，为工程师的设计工作带来了便利。

3. 产品规格

3.1 订购信息

部件编号	封装	引脚成型	内部缓冲电容器	DBC材料	无铅和符合RoHS	工作温度（TA）	包装方法
FAM65HR51DS2	APM16 - CAB	L - 形	是	Al₂O₃	是	- 40 °C ~ 125 °C	管装

3.2 引脚配置与描述

引脚编号	引脚名称	引脚描述
1, 2	AC1	H桥的第1相支路
3	Q1 Sense	Q1的源极检测
4	Q1 Gate	Q1的栅极端子
5, 6	B +	正电池端子
7, 8	B -	负电池端子
9	Q2 Sense	Q2的源极检测
10	Q2 Gate	Q2的栅极端子
11	Q4 Sense	Q4的源极检测
12	Q4 Gate	Q4的栅极端子
13	Q3 Sense	Q3的源极检测
14	Q3 Gate	Q3的栅极端子
15, 16	AC2	H桥的第2相支路

3.3 绝对最大额定值

符号	参数	最大值	单位
VDS (Q1~Q4)	漏源电压	650	V
VGS (Q1~Q4)	栅源电压	± 20	V
ID (Q1~Q4)	连续漏极电流（TC = 25 °C, VGS = 10 V）	33	A
ID (Q1~Q4)	连续漏极电流（TC = 100 °C, VGS = 10 V）	21	A
EAS (Q1~Q4)	单脉冲雪崩能量	623	mJ
PD	功率耗散	135	W
TJ	最大结温	- 55 to + 150	°C
TC	最大壳温	- 40 to + 125	°C
TSTG	存储温度	- 40 to + 125	°C

3.4 电气规格

这里包含了如漏源击穿电压（BVDSS）、栅源阈值电压（VGS(th)）、MOSFET导通电阻（RDS(ON)）等多项参数，不同的参数在不同的测试条件下有相应的数值范围。例如，在VGS = 10 V, ID = 20 A的条件下，Q1 - Q4 MOSFET导通电阻典型值为44 mΩ，最大值为51 mΩ；在VGS = 10 V, ID = 20 A, TJ = 125 °C时，典型值为79 mΩ。

3.5 动态特性与开关特性

动态特性包括输入电容（Ciss）、输出电容（Coss）、反向传输电容（Crss）等参数；开关特性则涉及到导通时间（ton）、导通延迟时间（td(on)）、上升时间（tr）、关断时间（toff）、关断延迟时间（td(off)）和下降时间（tf）等。这些特性对于评估模块在实际工作中的性能至关重要。

3.6 热阻与隔离特性

热阻方面，Q1 - Q4的结到壳热阻（RθJC）典型值为0.66 °C/W，最大值为0.92 °C/W；结到散热器热阻（RθJS）典型值为1.2 °C/W。隔离特性方面，在VAC = 5 kV, 60 Hz的测试条件下，隔离电阻为100 MΩ。

4. 典型特性

文档中给出了一系列典型特性曲线，如归一化功率耗散与壳温的关系、最大连续ID与壳温的关系、转移特性、正向二极管特性等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解模块在不同工作条件下的性能表现，从而进行更合理的设计。

5. 机械尺寸

模块的机械尺寸有详细的标注，包括最小、标称和最大尺寸等信息，这对于工程师在进行PCB布局和外壳设计时非常重要。

在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，综合考虑上述各项特性和规格，合理选择和使用FAM65HR51DS2模块。大家在使用这款模块的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的设计思路呢？欢迎在评论区分享交流。