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臻驱科技发布DrivePACK-II功率模块平台 适配商用车800V+SiC应用需求

近日,臻驱科技正式推出新一代DrivePACK-II功率模块平台,适配新能源商用车800V+SiC应用场景,进一步完善公司功率半导体产品矩阵。

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臻驱科技新一代DrivePACK-II功率模块平台

相较于乘用车,商用车的运行工况更加恶劣复杂,对功率模块的技术要求更为严苛,包括:

1

热管理:

商用车额定电流为峰值电流的70%以上,远高于乘用车40-50%的水平,峰值电流持续时间不低于1分钟,约为乘用车的4倍,部分重卡、工程车应用的峰值电流需求超900Arms,致使功率芯片结温波动范围大,峰值温度高,DC/AC铜排耗散功率大,热设计挑战极高。

2

结构设计:

商用车行驶路况多样,且整车结构布置复杂,针对簧下控制器,某欧洲车企要求进行16g加速度振动测试,约为乘用车2倍,对模块内部绑定线、功率&信号端子等核心结构的连接质量提出更高要求。

3

可靠性:

商用车运行里程普遍超100万公里,为乘用车的3倍以上,且长期面临高负载、急加减速、长距离上下坡等极限工况,模块需面临电、热、力等多物理场载荷下的长期耐久考验。

三大技术亮点

打造高适配性功率模块方案

为应对上述挑战,行业内多采用多模块并联、超厚载流铜排、大体积电容等“堆料”设计。整机装配工序复杂,产品冗余度高,多在成本 vs. 性能曲线上“shift on the curve”(由A到B),无法突破固有技术瓶颈。

全新DrivePACK-II平台沿用主流封装模块尺寸,优化热阻、换流回路电感等核心热电参数,在保障电控总装友好性的前提下,通过装配接口优化以提升铜排散热效率,提升可靠性,实现成本vs. 性能曲线的“shift the curve itself”(由A到C),打破传统方案的技术局限。

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性能 vs. 成本性价比曲线

01

全球首家单模块千安输出

面对超5kW的峰值工况芯片耗散功率需求,DrivePACK-II通过大尺寸AMB基板增加芯片并联数量上限,最多可实现12芯片并联,通过三端子双回路设计降低系统总杂感,进一步抑制开关损耗。上述设计让 DrivePACK-II 成为全球首款在875V 高压平台下单模块具备1000Arms输出能力的功率模块。

02

端子结构专项优化

DrivePACK-II通过加厚内部DC/AC端子以降低体电阻,减少发热量,特殊“凸”型AC铜排可直接与功率砖或电控壳体贴合,构建额外导热路径进而大幅降低端子温度,实测结果表明,1000Arms@1min峰值工况下AC铜排端子温度不超过130℃。同时对信号Pin针等薄弱连接处进行强化设计,可实现模块单体20g+的加速度载荷振动测试。

03

集成化电流采样&全平台兼容

DrivePACK-II内置无磁芯传感器接口,配套结构设计、装配工艺、下线标定策略均为全球首家,将采样PCB与模块本体深度集成,在维持采样精度的前提下提升产品集成度,降低系统成本。

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DrivePACK-II集成无磁芯电流传感器

DrivePACK-II平台同时兼容两电平、三电平拓扑方案,且无需额外设计转接铜排、支撑嵌件等配套零部件,总装工艺友好,电控产线工序简单,适配大规模量产落地。

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主流封装平台 vs. DrivePACK-II

产品参数

  • 平台名称:DrivePACK-II

  • 基板尺寸:152mm × 92mm

  • 最大芯片并联规格:12×25mm²

  • 最高母线电压:1200V

  • 最大电流输出能力:1000Arms@876V

  • 芯片最高结温:200℃

  • 换流回路寄生电感:4.5 nH

  • 振动等级:Profile A(20g,参考AQG324)

  • 电流采样方案:无磁芯电流传感器

  • 支持拓扑:兼容两电平/三电平

通过臻驱自研自动化双脉冲测试平台进行高效三温测试,测试结果表明:换流回路系统杂感约为12nH,在保留平台优异可制造性的同时维持较低系统杂感。通过合理驱动电阻选型,可保障20℃以上的芯片结温裕量,以及硬件过压、过流点下的关断电压过冲裕量。

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Alaska系列自动化双脉冲测试平台

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DrivePACK-II功率砖双脉冲实测波形(876V@1600A)

黑模块测试结果表明,芯片结温符合设计预期:900Arms工况下,热成像仪测得芯片最高结温为156℃;在1000Arms工况下,芯片最高结温为178℃。结温数值均在200℃规格阈值内,保留充足余量,可稳定支撑商用车频繁宽负载波动的严苛热工况要求。

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Legtest台架测试软件示波器(876V@1000Arms)

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黑模块测试结果(876V@1000Arms)

臻驱科技始终从应用端出发,为客户提供高性价比功率模块解决方案,稳步配合客户完成项目落地,以场景化的功率半导体技术方案,为商用车电动化升级提供稳定可靠的支撑,继续推动行业技术进步。

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