安森美模块助力，SiC 引领牵引逆变器 “效率革命”

牵引逆变器作为电驱系统的 “心脏”，承担着为车辆行驶提供必需扭矩与加速度的重任。目前，不少纯电动汽车和混合动力汽车采用 IGBT 技术，但碳化硅（SiC）技术的引入，进一步拓宽了牵引逆变器效率与性能的边界。虽然 IGBT 和碳化硅都是牵引逆变器系统的可行选项，但逆变器在整个牵引系统中的效率与性能表现，会受到多种因素的综合影响。在牵引逆变器的设计过程中，转换效率和峰值功率是两个核心考量因素。本文将着重对安森美（onsemi）解决方案的特性和优势进行详细讲解。

牵引逆变器的功率级方面，在示例电路图中，MOSFET 是逆变器里最为关键的元件，它控制着流向电机的电流，从而产生运动。逆变器的三个桥臂将直流电池电压转换为三相交流电压和电流，以此驱动电机。该功率级会通过检测运行时的温度、电压和电流来进行监控和保护。MCU 输出的控制信号通过带有电气隔离的栅极驱动器，以 PWM 信号的形式传输到功率级。

牵引逆变器和电动汽车电机的高效运行，是良好的 MCU 控制、快速的信号反馈与精确的感知相互结合的成果。在能量回收制动过程中，MCU 控制会发生改变，此时相同的功率级会将能量从电机（作为发电机运行）传输回直流电池。

安森美提供了三种使用 EliteSiC 器件构建高性能功率级的方法：一是使用带有针鳍散热器的单个 6 - pack 架构模块（SSDC39），可实现最高集成度的解决方案；二是使用 3 个半桥模块（AHPM15），在保持性能的同时提供更高的设计灵活性；三是使用 6 个无封装裸芯形式的 M3e MOSFET，能够打造专属的自定义模块设计。

用于牵引逆变器的产品中，VE - Trac SiC 模块备受瞩目。碳化硅（SiC）技术通过提升牵引逆变器的效率和性能，正在引领纯电动汽车的革新。SiC 在更高电压下能提供卓越的效率和峰值功率，这使其成为对续航里程和性能要求极高的电动车的理想选择。

SSDC39 6 - pack 功率模块系列采用行业标准封装，具备更佳的性能、更好的效率和更高的功率密度。NVXR17S90M2SPB 模块集成了 900V 1.7mΩ 的 SiC MOSFET，采用 6 - pack 配置的 SSDC39 封装。

为了便于装配并提高可靠性，新一代的 Press - Fit 引脚集成到功率模块的信号终端上。为实现直接冷却，采用凝胶填充封装技术，并在底板上集成优化的针鳍散热器，且该模块设计符合 AQG324 车规级标准。

图：SSDC39 功率模块内部的 6 - pack MOSFET 配置

安森美高性能的第三代 1200 V SiC MOSFET ——NCS025M3E120NF06X，采用无封装的 5x5 mm 裸芯形式，能灵活应用于任何自定义模块设计中。基于安森美最新一代 SiC MOSFET 技术，M3e 系列具有同类产品中最低的导通电阻，典型值为 11.0 mΩ（测试条件：VGS = 18 V，ID = 135 A，TJ = 25 ℃），这使其成为汽车牵引逆变器应用的理想之选。

用于牵引逆变器应用的新型 B2S 和 B6S 功率模块工程样品，基于全新的 1200 V SiC M3e 技术。B2S 模块采用可烧结的半桥结构，而 B6S 则是更大尺寸、集成散热器的 6 - pack 模块。如需获取这些模块的首批工程样品，可联系安森美销售团队。M3e MOSFET 代表了平面技术的最终发展方向，其晶胞间距相比 M1 系列缩小了超过 60%。

上图：B2S 可烧结半桥模块，尺寸为 58 x 64 x 8.6 mm

右图：配备安森美最新隔离型栅极驱动器的 B2S 驱动板

以上所述，安森美的这些 SiC 模块在牵引逆变器领域展现出了强大的优势，有望推动牵引逆变器实现 “效率革命”。