满足节能、环保设计的半导体解决方案

文章摘要：飞兆半导体提供的智能功率模块(SPM)产品系列专门针对高至120W的功率范围而设计，并备有TinySMD和TinyDIP封装，能够以极小的占位面积取代9个分立式器件。图5所示为一个采用TinyDIP模块的典型逆变器应用的原理示意图。要开发空间优化的印制电路板，除了该模块外便只需很少外部元件(包括一个微控制器)。图5 典型的逆变器应用环保设计指令考虑到前面讨论过的寿命周期等因素。TinyDIP和TinySMD模块都是经过预先测试和优化的子系统，因而降低了FIT率(故障率)，增强了整体系统的可靠性，最终加速设计进程，加快上市速度，并有助于实现比分立式解决方案更小的占位空间。除家庭住宅外，办公建筑、

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飞兆半导体提供的智能功率模块(SPM)产品系列专门针对高至120W的功率范围而设计，并备有TinySMD和TinyDIP封装，能够以极小的占位面积取代9个分立式器件。图5所示为一个采用TinyDIP模块的典型逆变器应用的原理示意图。要开发空间优化的印制电路板，除了该模块外便只需很少外部元件(包括一个微控制器)。

图5 典型的逆变器应用

环保设计指令考虑到前面讨论过的寿命周期等因素。TinyDIP和TinySMD模块都是经过预先测试和优化的子系统，因而降低了FIT率(故障率)，增强了整体系统的可靠性，最终加速设计进程，加快上市速度，并有助于实现比分立式解决方案更小的占位空间。

除家庭住宅外，办公建筑、工厂以至学校和医院等公共建筑也需要供热和通风系统。

对于目前的现代建筑物管理，单独的、无级别的调节与控制是常见要求。这类环境使用的设备的功率范围在100W～kW之间。

大型设备无疑会产生更多的不利影响，比如增加能耗和总谐波失真等。而这又会影响其他设备的运作性能，如IT基础设施。

飞兆半导体为更高的额定功率提供了相应的功率模块组合。由于较高功率级通常需要散热器，这些模块提供了良好的散热器连接性能，比小型TinyDIP和TinySMD模块更适合于高功率级应用。

MiniDIP模块备有三种不同版本，分别是完全模塑MiniDIP模块、陶瓷MiniDIP模块和DBC MiniDIP模块。三种版本彼此引脚兼容，主要差异在于与散热器的热连接方式，以及相应的安装面积。

DIP模块有两种版本，即陶瓷DIP模块和DBC DIP模块。

MiniDIP模块 和DIP模块的DBC版本如图6、7所示。图8比较了陶瓷DIP模块和DBC DIP模块的横截面差异。
图8中，半导体元件用蓝色标注，键合连接用黑色标注，引脚框架为淡灰色。

图6 MiniDIP模块(DBC)

图7 DIP模块(DBC)

图8 DIP模块的横截面，上图为DBC版本，下图为陶瓷版本

不论模块属于上述哪种类型，其内部驱动器件都直接焊接在引脚框架上(图左边)。

在陶瓷类型中，功率器件也直接焊接在引脚框架上，而引脚框架则黏结在陶瓷上。利用陶瓷可实现2.5kV的隔离电压，以及与散热器良好的热连接性。

DBC就是两面覆铜的陶瓷基板，而模块外面的铜区域是均质的。功率器件焊接在铜区域的内部结构上，类似于PCB。两个铜区域可提供相当于热扩散片的功能，因此热阻抗相比基于陶瓷的解决方案更低。这种技术也可提供2.5kV的隔离能力。

总结
实施环保设计指令及其相关法规是实现高能效应用的重要方法。这些指令和法规给半导体供应商带来了重要的商机，推动其开发高集成度高能效的解决方案，以满足这些法规的各项要求。

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可降低待机功耗和关断模式功耗的半导体器件
为了满足这些严苛的要求，飞兆半导体公司提供有广泛的产品组合，这就是飞兆半导体功率开关(FPS)旗下的FSQ产品系列。该系列器件在产品正常工作期间可实现高效率，在待机模式下功耗极低。

这些功率开关采用谷底导通(valley-switching)技术，把主要的导通损耗降至最低，从而实现高效率。在导通期间，导通损耗与功率开关上的电压成比例。此时，通过把开关上的电压导通降至最小，即可尽量降低损耗，提高效率。

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