onsemi NVXR22S90M2SPB碳化硅模块：牵引逆变器的理想之选

在电子工程师的日常工作中，为牵引逆变器选择合适的功率模块是一项关键任务。今天，我们就来深入了解一下onsemi推出的NVXR22S90M2SPB碳化硅模块，看看它有哪些独特的优势。

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产品概述

NVXR22S90M2SPB是EliteSiC牵引逆变器功率模块系列的一员，属于高移动性复合半导体产品家族。它能够在相似且高度兼容的封装解决方案中，提供更高的性能、更好的效率以及更高的功率密度。该模块采用6 - 封装配置集成了900V SiC MOSFET，为了便于组装并提高可靠性，信号端子采用了新一代压配引脚，同时在基板中集成了优化的针翅式散热器。此外，为了增强可靠性和热性能，芯片连接应用了烧结技术，并且该模块的设计符合AQG324汽车标准。

产品特性

散热与可靠性

• 直接冷却与集成散热：集成了针翅式散热器和氮化硅隔离器，可实现直接冷却，连续运行时的最高结温 (T_{vj.Max}=175^{circ}C)。这种设计能够有效降低模块的温度，提高其稳定性和可靠性。大家在设计散热系统时，是否会优先考虑这种集成散热的方式呢？
• 烧结芯片技术：采用烧结芯片技术，进一步提高了模块的可靠性。这种技术相比传统的芯片连接方式，有哪些明显的优势呢？

拓扑结构与兼容性

• 易于集成的6 - 封装拓扑：6 - 封装拓扑结构使得该模块易于集成到各种牵引逆变器设计中，为工程师的设计工作提供了便利。
• 符合汽车标准：符合AQG324汽车标准，适用于汽车级应用，确保了产品在汽车环境中的可靠性和稳定性。

环保特性

该模块为无铅产品，并且符合RoHS标准，体现了环保理念，也满足了相关的环保法规要求。

典型应用

NVXR22S90M2SPB主要应用于混合动力和电动汽车的牵引逆变器。随着电动汽车市场的不断发展，对高性能、高效率的牵引逆变器需求也日益增长，这款模块正好能够满足这一需求。

引脚说明

引脚编号	引脚功能描述
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	SiC MOSFET栅极
S1 - S6	SiC MOSFET源极/栅极返回
D1 - D6	SiC MOSFET漏极感应
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

电气参数

绝对最大额定值

符号	参数	额定值	单位
VDS	漏源电压	900	V
VGS	栅源电压	+22/ - 8	V
IDS	连续直流漏极电流（(V{GS} = 18V)，(T{vj}= 175^{circ}C)，(T_{F}= 65^{circ}C) @ 10LPM）	510	A
IDS.pulsed	脉冲漏极电流（(V{GS} = 18V)，受(T{vj.Max})限制）	1020	A
ISD.BD	连续直流体二极管电流（(V{GS} = - 5V)，(T{vj}= 175^{circ}C)，(T_{F}= 65^{circ}C) @ 10LPM）	230	A
ISD.pulsed	脉冲体二极管电流（(V{GS} = - 5V)，受(T{vj.Max})限制）	1020	A
Ptot	总功率耗散（(T{vj.Max}= 175^{circ}C)，(T{F}= 65^{circ}C)）	900	W

MOSFET特性

在不同的条件下，MOSFET具有不同的特性参数，例如在(V{GS} = 18V)，(I{D} = 510A)，(T{vj}= 25^{circ}C)时，漏源导通电阻(R{DS(ON)})典型值为2.20mΩ；在(T_{vj}= 175^{circ}C)时，典型值为3.10mΩ。这些参数对于评估MOSFET的性能至关重要，大家在设计电路时，会如何根据这些参数进行优化呢？

体二极管特性

体二极管的正向电压、反向恢复电荷等参数也会影响模块的性能。在不同的温度和电流变化率条件下，这些参数会有所不同。

NTC传感器特性

NTC传感器用于监测温度，其额定电阻、温度系数等参数在不同的温度条件下也有相应的变化。

热特性

FET结到流体的热阻(R_{th,J - F})在测试条件为10L/min，65°C，50/50 EGW时，典型值为0.12°C/W，最大值为0.131°C/W。良好的热特性对于保证模块的正常运行至关重要。

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如输出特性曲线、归一化导通电阻与漏极电流的关系曲线、归一化导通电阻与温度的关系曲线等。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，为电路设计提供参考。

机械尺寸与标记

该模块采用SSDC39封装，尺寸为154.50x92.00x15.80。其标记信息包含特定器件代码、组装与测试地点代码以及年份和工作周代码等。

总结

onsemi的NVXR22S90M2SPB碳化硅模块在性能、可靠性、散热等方面都表现出色，适用于混合动力和电动汽车的牵引逆变器应用。电子工程师在进行牵引逆变器设计时，可以充分考虑这款模块的优势，结合实际需求进行合理选型和设计。同时，在使用过程中，要严格按照其电气参数和使用条件进行操作，确保模块的正常运行。大家在实际项目中，是否使用过类似的碳化硅模块呢？使用过程中有哪些经验和问题可以分享呢？