英飛凌工業(yè)功率控制五大“新神器”有啥買點(diǎn)？

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大功率半導(dǎo)體一直以來(lái)都是英飛凌的發(fā)展重點(diǎn)，今年年初英飛凌狠砸30億買下國(guó)際整流器，在功率半導(dǎo)體這條路上一騎絕塵。英飛凌在2013年總規(guī)模達(dá)154億美元的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中份額排名第一，力壓三菱為代表的日本功率半導(dǎo)體企業(yè)。在形式一片大好的情況下，英飛凌乘勝追擊，在2015上海國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)期間發(fā)布五款功率半導(dǎo)體新神器。

在這次題為“助力“中國(guó)制造2025””的新品發(fā)布會(huì)上，英飛凌科技香港有限公司工業(yè)功率控制事業(yè)部總監(jiān)馬國(guó)偉博士首先闡述了英飛凌企業(yè)戰(zhàn)略和中國(guó)制造2025的聯(lián)系，之后分享了英飛凌產(chǎn)品在中國(guó)成功應(yīng)用的案例。最后，馬博士對(duì)此次發(fā)布的產(chǎn)品做了詳細(xì)的介紹。

英飛凌發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

在談到英飛凌企業(yè)戰(zhàn)略的時(shí)候，馬博士興奮地說(shuō)：“今年5月，國(guó)務(wù)院正式發(fā)布了《中國(guó)制造2025》強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，明確提出將先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等列為突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域與英飛凌的企業(yè)戰(zhàn)略不謀而合。英飛凌致力于軌道交通、輸配電、再生能源和智能制造應(yīng)用領(lǐng)域解決方案的提供，為“中國(guó)制造2025”全面發(fā)力。”

“中國(guó)制造2025”與與英飛凌的企業(yè)戰(zhàn)略不謀而合

齊全的電能供應(yīng)產(chǎn)品線

英飛凌功率半導(dǎo)體在電能供應(yīng)鏈中扮演全方位角色，從電能的產(chǎn)生端（風(fēng)能、太陽(yáng)能等電站）到電能輸送配置（電網(wǎng)），再到電能的使用端（各種電器），上述的每一個(gè)環(huán)節(jié)英飛凌都有產(chǎn)品支持。

齊全的電能供應(yīng)產(chǎn)品線

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成功案例

馬博士說(shuō)到成功案例的時(shí)候表示：“中國(guó)市場(chǎng)前景廣闊，英飛凌的重點(diǎn)目標(biāo)市場(chǎng)就在中國(guó)。我們的很多產(chǎn)品就是為中國(guó)市場(chǎng)量身打造，這次發(fā)布的幾款產(chǎn)品中就有中國(guó)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)想法在里面”。

1、助力中國(guó)軌道交通創(chuàng)新與出口

中國(guó)電力機(jī)車出口的最大訂單——出口南非Transnet的電力機(jī)車、總長(zhǎng)4公里使用4臺(tái)HXD1型機(jī)車牽引的3萬(wàn)噸列車實(shí)驗(yàn)以及試驗(yàn)時(shí)速達(dá)605公里的CIT500型實(shí)驗(yàn)列車都是采用英飛凌的IGBT模塊對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。

2、助力中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展

跨越云南、廣西、廣東三省區(qū)的云廣±800千伏特高壓直流輸電示范工程是世界上第一個(gè)±800千伏特高壓直流輸電工程，是一條電力超級(jí)“高速公路”。廣東汕頭南澳島上200多臺(tái)聳立的大風(fēng)車正迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，南方電網(wǎng)公司全力推進(jìn)的世界第一個(gè)多端柔性直流輸電示范工程——南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程能至少提高風(fēng)電利用率5%-10%。這兩個(gè)工程同樣有英飛凌大功率半導(dǎo)體的功勞。

3、助力中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排

截至2015年1月，英飛凌為中國(guó)最大的光伏逆變器制造商陽(yáng)光電源交付了10萬(wàn)個(gè)PrimePACK IGBT模塊，8300MW的陽(yáng)光電源太陽(yáng)能逆變器采用了PrimePACK模塊。采用PrimePACK的逆變器可實(shí)現(xiàn)高達(dá)98.7%的效率，與其前代產(chǎn)品相比效率提升4.2%，也就是說(shuō)采用PrimePACK模塊的逆變器每年可多生產(chǎn)4.8億千瓦時(shí)電。

采用PrimePACK模塊的逆變器每年可再生能源總計(jì)發(fā)電116億千瓦時(shí)，相當(dāng)于300萬(wàn)人的年人均用電量1 或0.5-1億人的生活用電量。總計(jì)年減排1000萬(wàn)噸二氧化碳，英飛凌下一代.XT 技術(shù)能使系統(tǒng)輸出功率提升25%。

五大神器

1、高溫大電流PrimePACK功率模塊

PrimePACK功率模塊采用IGBT5和.XT技術(shù)。支持在風(fēng)電、太陽(yáng)能和工業(yè)傳動(dòng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)各種可擴(kuò)展的緊湊型逆變器設(shè)計(jì)?？稍黾?5%的功率密度或延長(zhǎng)10倍工作壽命，在相同輸出功率中降低散熱要求(風(fēng)速或散熱器)，容許更大系統(tǒng)過(guò)載能力。例如，讓太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電等系統(tǒng)的功率更大、工作壽命更長(zhǎng)、更緊湊及成本降低。所謂的.XT技術(shù)就是高可靠性芯片連接、銅鍵合線以及高可靠性系統(tǒng)焊接。通過(guò)以銅替代鋁作為鍵合材料、在芯片表面加上銅金屬化層，以作銅引線對(duì)銅面的鍵合，來(lái)提供更高的功率密度。

以溝槽柵場(chǎng)終止結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的英飛凌第五代IGBT (IGBT5)與二極管工作溫度(Tvjop)可達(dá)175°C，
芯片比上一代更薄，損耗更低，芯片表面金屬化層以厚銅取代鋁來(lái)實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)過(guò)載能力。

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2、智能功率模塊MIPAQ Pro

智能功率模塊MIPAQ Pro內(nèi)含IGBT、IGBT 驅(qū)動(dòng)器、散熱器、數(shù)字控制、總線通信等模塊，支持在風(fēng)電、太陽(yáng)能和工業(yè)傳動(dòng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)各種可擴(kuò)展的緊湊型逆變器設(shè)計(jì)。在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）概念中實(shí)現(xiàn)安全可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，身份驗(yàn)證是關(guān)鍵所在。為此，MIPAQ Pro集成了英飛凌安全微控制器。英飛凌證書已嵌入其中，以支持對(duì)原廠配件的身份驗(yàn)證。

MIPAQ Pro具有出色的保護(hù)技術(shù)。所有的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)都被密切監(jiān)控，如輸出電流（Iout）、直流母線電壓（UDC）、PCB溫度（TPCB）和開關(guān)頻率（fsw）等，并能發(fā)出相關(guān)報(bào)警信號(hào)。此外，該模塊還對(duì)IGBT和二極管的工作溫度（Tvjop）進(jìn)行連續(xù)計(jì)算和監(jiān)控。這樣，可以確保IPM在規(guī)定的范圍內(nèi)安全運(yùn)行。

3、6.5kV 二極管可控逆導(dǎo)型IGBT

二極管可控逆導(dǎo)型IGBT就是將IGBT與二極管功能集成在單芯片中，這樣的話， 在相同封裝中，6.5kV模塊電流密度提升33%，可大幅降低IGBT 與二極管的熱阻Rth/Zth，大幅提升二極管的i2t， 降低Tvj 波動(dòng)，提高工作壽命。非常適合用于現(xiàn)代高速列車和高性能電力機(jī)車，以及未來(lái)的HVDC輸電系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置。較之安裝尺寸相同的前幾代模塊，采用RCDC IGBT的模塊電流密度提高了33%，散熱性能也有所增強(qiáng)。因此，它可以延長(zhǎng)產(chǎn)品工作壽命并提高可靠性，進(jìn)而最大限度降低系統(tǒng)維護(hù)工作量。

4、XHP功率模塊平臺(tái)

XHP功率模塊平臺(tái)的靈活性和可擴(kuò)展性極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠讓開發(fā)人員縮短產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到投放市場(chǎng)的所需時(shí)間。對(duì)比2個(gè)IHV 模塊與4個(gè)并聯(lián)的XHP的電流密度，2個(gè)IHV 模塊的電流密度: 5.49A/cm2，4個(gè)并聯(lián)的XHP的電流密度是6.43A/cm2 ，提升17%。前者的雜散電感約90 nH，而后者只有前者的六分之一。值得一提的是，全新高功率模塊采用了最新的封裝技術(shù)，有助于減少系統(tǒng)總成本和確保設(shè)計(jì)的未來(lái)適用性。

5、大功率光觸發(fā)晶閘管
晶閘管搭載可靠的光觸發(fā)組件，以內(nèi)置光觸發(fā)功能替代外置電觸發(fā)單元，以內(nèi)置BOD實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)，并且內(nèi)置dV/dt保護(hù)防止誤觸發(fā)，還具有正向恢復(fù)保護(hù)(FRP)功能，在恢復(fù)過(guò)程防止正向電壓瞬變，可應(yīng)用于高壓直流輸電, 可增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、降低系統(tǒng)成本，并簡(jiǎn)化超大功率應(yīng)用的設(shè)計(jì)。

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