英飞凌的 CoolSiC™ XHP™ 2 高功率模块助力推动节能电气化列车低碳化

为了实现全球气候目标，交通运输必须转用更加环保的车辆，比如节能的电气化列车。然而，列车运行有苛刻的运行条件，需要频繁加速和制动，且要在相当长的使用寿命内可靠运行。因此，它们需要采用具备高功率密度、高可靠性和高质量的节能牵引应用。

英飞凌科技股份公司（FSE代码：IFX / OTCQX 代码：IFNNY）为了满足上述需求，在其 CoolSiC功率模块产品组合中增加了两款新产品：FF2000UXTR33T2M1和 FF2600UXTR33T2M1。这些功率模块采用新开发的3.3kV CoolSiC MOSFET和英飞凌的.XT互连技术，封装为XHP 2，专门针对牵引应用量身定制。

这些器件专为牵引等要求苛刻的应用而设计，并在德国纽伦堡举行的PCIM Europe 2023展会上亮相。英飞凌科技零碳工业功率事业部总裁Peter Wawer博士表示：“为实现环保出行，铁路技术需要引入专门针对这些应用而设计的创新性半导体解决方案。凭借低开关损耗和更高的开关频率，英飞凌的新型碳化硅产品有助于打造更环保、更安静的列车。这些特性对于未来的列车极其重要。”

除了需要高效、可靠的碳化硅（SiC）芯片之外，牵引驱动器的功率模块还需要适合高速开关的封装，延长器件使用寿命的互连技术。英飞凌的新型功率模块具备以下特性：英飞凌XHP 2封装中带有集成体二极管的CoolSiC MOSFET芯片能够实现低开关损耗，同时保持高可靠性和功率密度。

XHP 2封装还具备低杂散电感、对称且可扩展的设计以及大电流等特性。FF2000UXTR33T2M1模块的漏源导通电阻为2.0mΩ，而 FF2600UXTR33T2M1模块的漏源导通电阻为 2.6mΩ。尽管列车运行有严格的运行要求，但英飞凌的 .XT 互连技术提高了功率循环能力。

与传统解决方案相比，英飞凌的CoolSiC功率模块可使列车电机和变频器的总能耗降低10%。此外，更紧凑、更轻巧的变频器和简化的冷却系统也将使列车司机受益。新产品不仅有助于英飞凌科技、牵引制造商和铁路服务运营商实现低碳化，还能在列车行驶时，降低运行噪声，惠及行经路线周边居民。2022年，英飞凌基于SiC的XHP 2功率模块已经在西门子交通和慕尼黑市政公用事业公司（SWM）有轨电车联合现场测试项目中得到了验证。测试表明，基于SiC的功率半导体显著降低发动机运行噪声。