瑞萨智能功率器件构建更可靠紧凑的汽车系统

2013年4月25日，日本东京讯-全球领先的半导体及解决方案供应商瑞萨电子株式会社（TSE：6723）今天宣布开发出了隔离型IGBT驱动器的R2A25110KSP智能型功率器件，适用于电动车和混合动力汽车功率逆变器。R2A25110KSP中融入了瑞萨电子公司最新开发的微型隔离器隔离专项技术。这些技术可为汽车应用系统建立更可靠、更紧凑的系统。 用于驱动电动和混合动力汽车中的电机的逆变器包含一个采用诸如IGBT的电机驱动元件的动力模块，和一个具有在低压驱动电子和高压动力电子之间形成隔离功能的控制电路模块。功率逆变器市场需求的不断增长促使功率模块变得更加紧凑，以降低系统的尺寸、重量和总体成本。因此，寻求集成隔离元件和IGBT驱动器电路解决方案的需求不断增长，以更大程度地缩小功率模块的尺寸，不断满足在提高性能、节约成本方面不断增长的要求。 应市场上的这种需求，瑞萨电子公司开发出了R2A25110KSP产品。

瑞萨电子公司开发的配有内置式微型隔离器的IGBT驱动器智能器件
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最新R2A25110KSP的主要功能 (1) 融合隔离技术和高能IGBT驱动器的单封装解决方案，适用于更小的印刷电路板(PCB)脚位 R2A25110KSP有一个内置隔离装置，叫做“微型隔离器”，这是瑞萨电子公司专有的一项隔离信号传输技术，它采用的是空芯变压器。该器件是针对在极端环境温度下工作的汽车应用系统设计的，其额定信道温度为150°C (最高)。凭借低散布率(指在特性曲线值的范围较小的情况), R2A25110KSP驱动器具有快速切换能力，适用于电机驱动应用系统的效率的改进。此外，与竞争产品相比， IGBT驱动器的驱动能力比前者高2～4倍（接通状态下的抗阻：1.0Ω最大），可在不使用外部晶体管的情况下，直接实现 IGBT驱动，减少了外部元件的使用，从而能够缩小PCB脚位区域，并采用更为紧凑的逆变器控制电路板设计。 (2) 即使在驱动并联的IGBT时，也能够实现全面的过电流和超温保护，增强了卓越的系统可靠性 IGBT器件作为逆变器系统中的驱动元件被并联使用。在许多 HEV/EV应用系统中，两个IGBT器件并联在一起，用于驱动大功率电机。因此，逆变器系统应该检测两个IGBT的异常情况，如：过电流和/或超温等，并加以避免。而传统的IGBT驱动器，只有一个过电流保护和/或超温保护。这就需要更大的电路板面积。 R2A25110KSP集成了两种方法，可在不增加电路板面积的情况下，实现对两个IGBT的保护。 (3) IGBT芯片温度监测器，可提高系统稳定性 IGBT芯片温度监测器可连续监测两个IGBT的温度，并通过微型隔离器将与温度较高的IGBT的相关信息反馈给MCU。可根据脉冲的占空比计算温度。 整合的其它功能包括有源米勒箝位和软关断。有源米勒箝位可在IGBT处于关闭的状态下，显示故障关断。软关断功能可在出现诸如过电流等异常情况时，逐渐关闭IGBT。该IGBT关断功能可避免在IGBT上出现因导线和电线的电感降低而引起的过电压峰值。这些功能可在系统脚位更小、性能更好及稳定性更强方面，提高产品的性价比。 瑞萨公司正努力推出适用于汽车应用系统的三相电机领域推出产品生产线。本公司正在扩展其有效的销售努力，以便将总体方案与MCU和功率器件结合起来。瑞萨公司也在推进其它“微型隔离器”未来产品的规划和开发，以便在产品中融入其它功能，进而满足汽车系统的隔离要求。 定价和供货情况 38引脚SSOP封装中R2A25110KSP首批样品将于2013年4月底开始供货，价格为5美元/单位。批量生产预计从2015年上半年开始，生产规模为100万单位/月。 20引脚SSOP封装中的隔离IGBT驱动器 R2A25112KSP智能功率器件，预计从今年12月份开始供货。 瑞萨电子公司将发布适用于配有微型隔离器的IGBT驱动器的智能功率器件，以减少系统脚位，提高可靠性。

过电流检测CS：电流取样 / 去饱和:检测 IGBT 器件在集电器与发射器之间的电压。
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