El 21 de junio, en la Conferencia de Sistemas de Accionamiento Eléctrico y Foro de la Industria de Motores de Accionamiento SMM (4ª) 2025 - Foro de Sistemas de Accionamiento Eléctrico para Automóviles, organizada conjuntamente por SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., el Gobierno Popular del Distrito de Louxing y la Zona de Desarrollo Económico y Tecnológico de Loudi a nivel nacional, Zhong Jingwen, experto en módulos de accionamiento de Joyee Powertrain Systems Co., Ltd., compartió sus conocimientos sobre el tema "Plan de desarrollo tecnológico para los bloques inversores de control eléctrico".
I. Planificación de los bloques inversores
II. Presentación de los bloques inversores de primera generación
Presentación de los bloques inversores de primera generación (segmento de baja potencia TPAK)
También analizó contenidos como la presentación de los bloques inversores de primera generación (TPAK en paralelo en el segmento de media potencia), la presentación de los bloques inversores de primera generación (HPD en el segmento de alta potencia) y la presentación de los bloques inversores de primera generación (control eléctrico dual).
III. Presentación de los bloques inversores de segunda generación
Análisis de la demanda de los bloques inversores de segunda generación
Requisitos para la mejora del rendimiento de los bloques inversores de segunda generación:
• Baja inductancia dispersa para reducir las pérdidas de conmutación y adaptarse a las aplicaciones SIC;
• Diseño basado en plataformas con alta compatibilidad (plataforma de voltaje, SIC e IGBT);
• Mayor precisión y eficacia en la monitorización de la temperatura de unión;
• Protección rápida contra sobrecorrientes para adaptarse a las aplicaciones SIC;
• Disipación eficiente del calor y alta densidad de potencia;
• Mayor resistencia a la temperatura de la unión del módulo de potencia;
• Optimización de costes.
Bloques inversores - Segunda generación
Bloque inversor de plataforma de media potencia (<150 kW):
• Compatible con plataformas de 400 V y 800 V;
• Compatible con módulos de potencia IGBT y SIC.
Bloque inversor de plataforma de alta potencia (<250 kW)
• Compatible con plataformas de 400 V y 800 V;
• Compatible con módulos de potencia IGBT y SIC.
Bloques inversores de segunda generación - Diseño de baja inductancia dispersa y encapsulado de condensadores integrado
Diseño de baja inductancia dispersa: diseño optimizado de la barra colectora y el núcleo para los condensadores de enlace de CC, con inductancia dispersa controlada en <2 nH; proceso de soldadura láser para las conexiones de los terminales del módulo de potencia, con inductancia dispersa total controlada en <5 nH.
Encapsulado Integral de Condensadores: Los condensadores de enlace de CC y los canales de agua de la carcasa se encapsulan de manera integral, lo que reduce efectivamente los costos, minimiza el tamaño y mejora las capacidades de disipación de calor del núcleo.
• La inductancia dispersa del sistema de bloque inversor Gen2 se puede reducir a 8 nH, lo que representa una disminución del 75 % en comparación con la Gen1; bajo el mismo pico crítico de voltaje, las pérdidas de conmutación se reducen en un 70 %, mejorando significativamente la eficiencia y la capacidad de salida de los módulos SIC.
Bloque Inversor Gen2 - Módulo de Potencia
Detección de Corriente Sin Núcleo Integrada: Se utiliza un esquema de detección sin núcleo para el muestreo de corriente trifásica, eliminando los núcleos tradicionales y reduciendo efectivamente los costos de los sensores; la reducción del tamaño del núcleo y el uso de soldadura láser para las barras colectoras de cobre trifásicas pueden acortar efectivamente las dimensiones de los terminales trifásicos.
Compatibilidad: Compatibilidad con los paquetes IGBT y SIC; compatibilidad con los paquetes de las plataformas de 800 V y 400 V.
Plataforma de alta potencia - HPD G3: 470 V@≥560 A rms; 900 V@≥460 A rms; Tjmax 185 °C@SIC.
Plataforma de media potencia - HPD SMALL: 470 V@≥560 A rms; 900 V@≥320 A rms; Tjmax 185 °C@SIC.
Soporte de detección de temperatura en chip: Admite la capacidad de detección de temperatura en chip, lo que permite una monitorización y ejecución de protección de la temperatura de unión rápida, directa y efectiva.
Soporte de detección de sobrecorriente en chip: Los módulos SIC tienen una capacidad de resistencia a cortocircuitos más débil; el soporte de detección de sobrecorriente en chip permite una protección rápida contra condiciones de sobrecorriente y cortocircuito.
Presentación del Bloque Inversor Gen3 (Tecnología de Empaquetado Integrado en PCB)
Introducción a la Solución Técnica:
La inductancia dispersa del módulo integrado es de aproximadamente 3 nH, la inductancia dispersa del sistema integrado es de aproximadamente 6-8 nH; la inductancia dispersa del paquete HPD es de aproximadamente 8-10 nH; la inductancia dispersa del sistema HPD es de aproximadamente 25 nH-30 nH.
Las pérdidas dinámicas se reducen en aproximadamente un 50 % en comparación con el sistema HPD, con un aumento del 20 % en la salida de corriente para la misma área de chip.
Costo total del módulo: El empaquetado integrado puede reducir los costos en aproximadamente un 10-20 %, principalmente debido al ahorro en el área del chip. (Requisito previo: Mejora del rendimiento del proceso de integración de PCB para alcanzar los niveles de rendimiento de la producción en masa de PCB convencionales.)
Costo del sistema de control eléctrico: Con el aumento de la densidad de potencia y la integración, existe la oportunidad de reducir aún más el costo del sistema de control eléctrico.
Presentación de Inverter Brick Gen3 (Tecnología de Empaquetado Integrado en PCB)
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