【技術(shù)貼】800V?H系列三端雙向可控硅或體積更小、結(jié)溫更高、更安全的器件設(shè)計(jì)?挑戰(zhàn)

時(shí)間：2021-08-19 16:31:51

關(guān)鍵字：雙向可控硅

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]點(diǎn)擊“意法半導(dǎo)體PDSA"，關(guān)注我們！Blog意法半導(dǎo)體宣布一項(xiàng)里程碑事件，其800VH系列三端雙向可控硅（額定電壓值800V）系列新增15個(gè)型號(hào)，全部支持150oC的結(jié)溫。該系列器件的當(dāng)前電流范圍從8A到30A，適用于廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。這些元件也可采用TO-220AB、TO-22...

點(diǎn)擊“意法半導(dǎo)體PDSA"，關(guān)注我們！

Blog

【技術(shù)貼】800V?H系列三端雙向可控硅或體積更小、結(jié)溫更高、更安全的器件設(shè)計(jì)?挑戰(zhàn)

意法半導(dǎo)體宣布一項(xiàng)里程碑事件，其800V H系列三端雙向可控硅（額定電壓值800 V）系列新增15個(gè)型號(hào)，全部支持150oC的結(jié)溫。該系列器件的當(dāng)前電流范圍從8A到30A，適用于廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。這些元件也可采用TO-220AB、TO-220AB Ins、以及D2PAK封裝。后者提供更高的集成度和更出色的散熱性能，使工程師能夠?qū)⑸嵩p少到TO-2封裝的一半。

800V H系列三端雙向可控硅系列產(chǎn)品的陣容擴(kuò)大是對(duì)新行業(yè)挑戰(zhàn)的直接回應(yīng)。事實(shí)上，這些元件滿足了最近的需求：縮小電路及其外殼的體積，同時(shí)保持高工作溫度。這些看似相互矛盾的要求需要新的解決方案，比如我們新的800VH系列三端雙向可控硅，這些器件已經(jīng)幫助設(shè)計(jì)人員成功解決了問題。因此，讓我們看看工程師們面臨哪些新電氣障礙，以及他們?nèi)绾尾拍芙鉀Q這些問題。【技術(shù)貼】800V?H系列三端雙向可控硅或體積更小、結(jié)溫更高、更安全的器件設(shè)計(jì)?挑戰(zhàn)

【意法半導(dǎo)體的高溫三端雙向可控硅系列產(chǎn)品】

800V H系列三端雙向可控硅和工程師面臨的新挑戰(zhàn)

體積更小，性能更強(qiáng)大

讓我們以吹風(fēng)機(jī)為典型示例。1890年，一位法國(guó)造型師首先發(fā)明了該裝置，它看起來就像一個(gè)倒置的真空吸塵器，和人差不多高。隨后，美國(guó)公司進(jìn)行了革新，在1915年左右發(fā)布了第一款手持式吹風(fēng)機(jī)。它重約2磅（1kg），只能產(chǎn)生100瓦的熱量。如今，一款標(biāo)準(zhǔn)吹風(fēng)機(jī)的重量只有它的一半，安全性提高了很多，而且能提供近2000瓦的熱量。盡管取得了這些成就，該行業(yè)仍然致力于研發(fā)體積更小、功能更強(qiáng)大的吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品。每一次技術(shù)進(jìn)步的幅度都不再像20世紀(jì)那樣大。然而，熱水器、咖啡機(jī)或吹風(fēng)機(jī)還在進(jìn)一步縮小，以適應(yīng)更小的生活空間，減少對(duì)環(huán)境的影響等。?

安全挑戰(zhàn)

【意法半導(dǎo)體的800V H系列三端雙向可控硅】
小型吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)在問題是，它們?nèi)匀恍枰诟邷叵鹿ぷ?。同樣，咖啡機(jī)或熱水器也必須提供足夠的熱量才能達(dá)到沸點(diǎn)。然而，系統(tǒng)整體尺寸的縮小會(huì)帶來新的電氣挑戰(zhàn)，可能會(huì)造成破壞性后果。以家用攪拌機(jī)為例，縮小整體設(shè)計(jì)尺寸不能以犧牲安全措施為代價(jià)。例如，攪拌機(jī)幾乎總是包含一個(gè)阻尼保護(hù)電路，以防止電源的快速瞬態(tài)電壓。如果沒有它，一臺(tái)處于關(guān)閉狀態(tài)但電源插頭仍然插在墻上的機(jī)器可能會(huì)因?yàn)橥蝗坏碾娏骼擞慷蝗晦D(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，這可能會(huì)造成傷害。然而，保護(hù)電路的尺寸并不總是能夠輕易縮小。

結(jié)溫的重要性

意法半導(dǎo)體的800V H系列三端雙向可控硅現(xiàn)在可以承受更高的快速瞬變，并支持150oC的結(jié)溫，意味著可以更高效、安全地縮小設(shè)計(jì)尺寸。的確，乍看之下，能夠達(dá)到150oC（而不是125oC）可能并不令人驚艷。然而，如果工程師希望將設(shè)備表面溫度保持在60oC左右，這種進(jìn)步意味著工程師現(xiàn)在有90oC（而不是65ooC(125– 60)）的余量。正是這50%的增長(zhǎng)使得工程師們能夠減少兩個(gè)散熱裝置。

800V H系列三端雙向可控硅和現(xiàn)在可用的新解決方案

更高的結(jié)溫，更小的尺寸，更強(qiáng)的可靠性

除了結(jié)溫本身，工程師們還研究了提供此類熱技術(shù)參數(shù)的某家制造商的產(chǎn)品范圍。例如，意法半導(dǎo)體的800V H系列三端雙向可控硅適用于小型設(shè)備（8A）、熱水器（10 A）、甚至工業(yè)HVAC（30 A），這是其基礎(chǔ)制造工藝可靠性的象征。此外，由于設(shè)備都使用類似的架構(gòu)，廣泛的負(fù)載范圍能夠幫助公司加快走完認(rèn)證過程。?工程師們仔細(xì)研究的另一個(gè)技術(shù)參數(shù)是最大導(dǎo)通壓降（V_TM）。它用于衡量設(shè)備通電時(shí)承受的電壓。該數(shù)值很重要，因?yàn)樗苯佑绊懙狡渌鋮s部件的尺寸，從而影響設(shè)計(jì)尺寸。像T1635H-8G（16A - 800 V800V H系列三端雙向可控硅）這樣的器件，22 A和25 oC時(shí)的最高V_TM僅為1.5V。同樣，800V H系列三端雙向可控硅在150oC時(shí)泄漏電流更小，這意味著設(shè)備隨著時(shí)間的推移更加穩(wěn)定，在關(guān)斷狀態(tài)下的運(yùn)行溫度更低。

切勿忘記穩(wěn)定性?

選擇設(shè)備時(shí)，團(tuán)隊(duì)最終會(huì)研究其穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。顧客對(duì)最終產(chǎn)品的要求越來越多。具有高可靠性和長(zhǎng)使用壽命的設(shè)計(jì)可以將品牌推向新的高度。因此，為了更好地評(píng)估一款元件的穩(wěn)定性，工程師必須考慮其干擾能力。團(tuán)隊(duì)還應(yīng)該檢查導(dǎo)致設(shè)備不正常啟動(dòng)的最小電壓變化率（dV/dt）和關(guān)斷換向能力((dI/dt)c)。800V H系列三端雙向可控硅在適用電路中的抗干擾能力可達(dá)6 kV，在150oC時(shí)的靜態(tài)dV/dt為2000V/μs, 面向30 A器件的固態(tài)（dI/dt) C至少為25 A/ms，這種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成功支持團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)被采納。
【往期閱讀】