利用现有设计专知，强化功率模块在汽车领域应用

由于必须被放置和连接的单个元件较少，整体可靠性增加。

满足汽车应用需求

安森美半导体的 FAM65V05DF1汽车 IPM® 智能功率模块的出现标志着新一代汽车认证的（AECQ100/101）集成功率模块的出现。该模块包含一个由6个功率开关组成的三相桥，每个功率开关都结合一个650V 高能效场截止沟槽短路级*IGBT 和一个具有软恢复特性和低反向恢复电流的续流二极管。由于使用高压总线以较小的横截面和低重量的电导体的低电流为电负荷配电的行业期待， IGBTs 650 V 额定值支持达约200至400V 母线电压，提供足够的安全裕量。

图2. *短路级条件：Vdd=450V,Vcc=15V Tj=150?C

三个单个单通道高压 IC（HVIC）控制高边IGBT的门极，一个三路输出的低压  IC（LVIC）控制低边 IGBT 的门极，如图3所示。

图3. 集成3个 HVIC、3路 LVIC 和功率半导体到汽车IPM

FAM65V05DF1 中的 LVIC 和 HVIC 实施个别的欠电压锁定（UVLO）电路以保护 IGBT，避免以不足的门极驱动电压工作。过流保护电路在 LVIC 中实施，提供软关断特性，通过衰减门极电压而不是突然关断器件，保护 IGBT 免受潜在的破坏性电压浪涌。该模块的温度传感器用以协调热保护，也集成在 LVIC 中。此外， 该 LVIC 有故障输出，可用于激活系统等级保护以实现最佳的可靠性。

对于汽车应用，模块的热性能非常重要。峰值环境温度可能非常高，特别是模块附近或在发动机上，同时必须确保至少在保修期或更好比保修期稍长的时期内的可靠性。尺寸和成本的限制也必须考虑到。直接键合铜（DBC）基板提供具性价比和热能效的方案。在汽车 IPM 中，IGBT 和续流二极管被直接连接到  DBC 基板。这确保了从电源芯片的热量有效地抽取至封装边缘，在封装边缘可以附加散热器以帮助散热。

把功率半导体、驱动器和保护电路集成到单个模块，在仅44x26mm 的占位实现了一个完整的三相桥和驱动器。相比传统使用单个汽车认证的元件（分立  IGBT +外部三相门极驱动器等）实施的控制器，这节省30%的PCB空间。

总结

随着提高内燃机能效的重要性不断加强，高能效的集成的高压电源模块是提供紧凑的、实惠的和可靠的电气以替代通常由发动机曲柄驱动的耗能的机械驱动器的关键。这些模块结合功率开关、门极驱动和逻辑电路在单个器件中，如智能功率模块，类似于已经当今一些最好的家用电器证实的方案。场截止沟槽 IGBT、STEALTH ™ 二极管、HVIC、LVIC 和 DBC 技术是促成这新一代汽车  IPM 的主要促成元素，以满足汽车行业的能效、可靠性、成本和尺寸的要求。