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资讯文章
压注模封装技术新产品—SLIMDIP-S 在冰箱上应用
压注模封装技术新产品—SLIMDIP-S 在冰箱上应用
SLIMDIP-S 的外形封装和内部电路框图
目前，由于追求更高的能效比，变频冰箱在市场上越来越受欢迎。三菱电机作为功率模块行业的领导者，开发出了适用于变频冰箱的新模块SLIMDIP-S。图1、图2分别给出了其外观照片、内部结构（截面图），图3为其内部电路框图。
2､ SLIMDIP-S 的特性
2.1 电气参数介绍
SLIMDIP-S 具有与广泛应用于变频家电的超小型DIPIPMTM相同或更多的保护功能，集成了基于三菱电机最新的第7代IGBT硅片技术的RC-IGBT。SLIMDIP-S主要电气参数如表1。
表1 SLIMDIP-S主要电气参数
2.2 SLIMDIP-S 的主要特点
与超小型DIPIPMTM相比，SLIMDIP-S的主要特点如下：
1) SLIMDIP-S集成了基于三菱电机最新的第7 代IGBT硅片技术的RC-IGBT。
2) SLIMDIP-S采用了更小型化的封装，与超小型DIPIPMTM相比，封装尺寸减少30%。
3) SLIMDIP-S具有与超小型DIPIPMTM 相同或更多的保护功能，它内置了短路保护（SC）、控制电源欠压保护（UV）、过温保护（OT）以及温度模拟量输出功能（VOT）。
4) 尽管封装尺寸变小，但SLIMDIP-S增加了P侧自举电源的负极端子，便于PCB布线及元器件布局。
5) SLIMDIP-S的绝缘耐压提升到2000Vrms/1min。
6) 外部端子的末端为圆锥形，在装配过程中更容易插入印刷电路板的通孔。
图4 SLIMDIP-S与超小型DIPIPMTM的差异
2.3 SLIMDIP-S与 超小型DIPIPMTM的对比
与超小型DIPIPMTM相比，SLIMDIP-S具有如下特征，如表2、表3所示。
3､SLIMDIP-S 应用于变频冰箱时的逆变器设计
3.1 SLIMDIP-S应用要点
3.1.1 功耗仿真比较
如何为变频冰箱来选择一个合适的功率器件呢？通常要根据功率器件在该冰箱中的应用条件来进行功耗计算，进而计算出功率硅片的结温，若它小于所推荐的最大工作结温，则说明器件是合适的。
这里我们以一款变频冰箱的应用条件为例来进行功率损耗的仿真，假设DIPIPMTM的应用条件为：Vcc=300V, 3-phaseSinusoidal, fc=3.5kHz, fo=60Hz, Io=1Arms, P.F=0.8, M.R=0.98, Tc=100degC, Rth(j-c)=max。三菱电机有3种600V/5A的DIPIPMTM模块，型号分别为SLIMDIP-S、PSM05S93E5、PSS05S92F6-AG，其中SLIMDIP-S采用RC-IGBT芯片，PSM05S93E5采用MOSFET芯片，PSS05S92F6-AG采用第7代全栅型CSTBT芯片。功耗仿真曲线如图5、图6所示，功耗仿真结果表4所示。
由表5功耗仿真结果看，SLIMDIP-S和PSS05S92F6-AG的功率损耗基本一样，而三种型号的功率硅片的结温也基本上是一样的。
3.1.2 原理图设计注意事项
SLIMDIP-S沿袭了DIPIPMTM系列模块的高集成度特点，其原理图的设计和之前DIPIPMTM系列产品一样简单：驱动PWM信号可直接从控制器(MCU或DSP)接入SLIMDIP-S，在采用自举电路方式下，可采用单15V控制电源供电。图7给出了SLIMDIP-S的应用接口电路原理图及其注意事项。
3.1.3 PCB布线的注意事项
SLIMDIP-S应用于冰箱上时，相对于原理图的设计，PCB的设计对于系统的可靠运行来说更加至关重要。如果PCB设计不好，IGBT在大电流开关时，可能产生较高的di/dt噪声。PCB设计注意事项如图8所示。
3.2 冰箱应用PCB评估板介绍
冰箱应用PCB评估板照片如图9所示。SLIMDIP-S、单片机、电解电容等设计在双层PCB板的同一侧，铝制散热器安装在SLIMDIP-S表面进行散热。和以前DIPIPMTM系列相比，SLIMDIP-S带有P侧自举电源负端引脚，使得自举电路的布线更加容易。
SLIMDIP-S的IGBT开关波形如图10所示。
图9 SLIMDIP-S的应用PCB评估板照片
图10 IGBT开关波形
4､ 结 论
SLIMDIP-S是一种结构非常紧凑的智能功率模块，它采用易于大批量生产的压注模封装技术，其内部集成了功率硅片、栅极驱动和保护电路。SLIMDIP-S集成了基于三菱最新的第7代IGBT技术的逆导型IGBT硅片（RC-IGBT），它将IGBT及FWDi功能集成在一个硅片上，与之前的超小型DIPIPMTM相比，SLIMDIP-S通过降低内部部件的数量实现了更小的封装。凭借这些特性，SLIMDIP-S特别适合于低功率变频家电等应用。
转自：三菱电机半导体
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