牽引級IGBT的功率高達1千萬瓦,每個IGBT承受的最高電壓可高達6.5千伏,標稱電流高達600安。牽引級高壓大功率IGBT的工作環境嚴酷,負載劇烈變化,對IGBT模塊的壽命影響很大,這就需要采用特定的技術來提高器件的溫度循環壽命和功率循環壽命。
一般工業級IGBT功率電感模塊的工作溫度為125℃,但英飛凌(Infineon)的IHM/IHV-B系列牽引級IGBT功率模塊的工作溫度比常見工業級功率模塊的工作溫度高出25℃,達到150℃。提高25℃對于IGBT有兩個好處:首先,增加了IGBT模塊的輸出功率能力,有利于提高模塊輸出功率的密度,進而使整個變流器的設計更為小巧。其次,提高牽引級IGBT的工作溫度增強了功率循環能力,從而提高模塊的可靠性和工作壽命。
“提升結溫是我們提升IGBT可用功率的一個手段,而且它是IGBT模塊封裝技術提升的結果。”英飛凌科技工業及多元化電子市場事業部工業功率市場總監Vi插件電感器廠vekMahajan指出,IGBT的輸出電流主要受結溫限制,芯片的溫度限制了它的功率負荷。如果能夠將結溫提升就意味著IGBT可以輸出更大的電流。而實現結溫提升的方法有兩種:一是降低IGBT的飽和電壓,降低IGBT的損耗;另外一個手段就是提高模塊的焊線工藝,提升它的可靠性和功率交變能力。提高IGBT的結溫可一體電感以使客戶獲得更大的使用功率,還可以降低損耗,散熱器溫度和模塊殼溫也隨之降低了,允許模塊輸出更大的電流,同時IGBT的可靠性提升大大延長了模塊的使用壽命。”
混合動力車的動力來自內燃機和電機一體電感器生產廠,一部分行駛動力從穩定工作在最佳工作點的內燃機獲得,另一部分電力則從電機獲得。如果實際需要的動力比內燃機的供能小,則用多余的動力充電,通過發電機存儲在電池;如果需要的功率大于內燃機的功能,馬達可以和內燃機聯合共同驅動機車前進。混合動力機車采用這樣“混合雙打”方式取長補短,讓內燃機獲得最佳的能效比。