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测测你是几级电气工程师

测测你是几级电气工程师 英飞凌工业半导体
2020-09-28
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导读:是学霸就来挑战还有好礼相送!


是学霸就来挑战
还有好礼相送



开学铃响,万兽归笼

以为把神兽送进学校就万事大吉?


错!


和孩子共同进步是做父母的自我修养

英飞凌为你准备了开学考

测测你是几级电气学者

答不了满分的同学

请自觉抑制今日份吼娃冲动

通关学者可得精美礼品哦

准备好了吗?

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01

当你结束一天繁忙的工作回到家中,早上预约好的IH电饭煲早已经煮好一锅粒粒分明,莹润饱满的大米饭,配上简单的番茄炒蛋,就是满足的一餐。人间烟火气,最抚凡人心。IH技术模拟深灶大锅,高频交流电流加在线圈上产生高频交变磁场,磁力线作用于金属锅产生涡流,涡流使锅体高速发热,实现整个内胆环绕加热,使米粒全方位受热,米饭口感自然不一般。这时你不由地思索起来,设计一台IH电饭煲,我应该选哪款芯片最适合?

A IKW25N120H3
B IHW20N135R5
C IKW40T120
D IKW25N120T2


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针对感应加热,英飞凌专门定制了IH单管 IGBT RC系列(Reverse Conduction逆导型,适用于软开关),产品历经迭代,从R2到R3再到最新的R5,深受广大消费者的认可和信赖。其中 IHW20N135R5(1350V 20A)就是最畅销的明星产品之一。


参考文章:

《热卖5亿片的英飞凌感应加热用IGBT登陆天猫旗舰店》


02

“燎沉香,消溽暑”是古代人的消暑方式。但对于现代人来说,能活过夏天的整条命都是空调给的。虽然当初买空调的时候在便宜的定频和小贵的变频之间挣扎了好一会儿,但你庆幸最后做出了正确的选择。变频空调的压缩机不会频繁启停,而是通过调节压缩机的功率来维持室内温度。不仅更省电,更安静,而且温度波动也更小,体感更舒适。那么如果你来设计,下面哪款产品最适合变频空调压缩机?

A IM564
B IM818
C IM828
D IM512



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电机驱动的高集成化,高稳定性和高能效化,系统的小型化,轻量化和低成本化是工业和家电行业一直追求的目标,也是英飞凌IPM的技术发展方向。CIPOS™ Mini IM564是一款 600V、20A三相智能功率模块,结合CoolMOS™功率MOSFET和用于PFC级的快速开关二极管,可以支持最高达到150kHz的PFC开关频率。逆变部分包含6个600V TRENCHSTOP™ IGBTs,6个反向并联二极管和一个SOI(silicon on insulator绝缘体上硅)门级驱动器,采用DCB衬底的DIP 36x21D封装,可让家电和工业驱动应用实现良好的散热性能与电绝缘性能。


参考文章:

《基于IM564的2.8kW三相电机驱动评估板设计》


03

洗完澡,你拿起了戴森电吹风。虽然戴森的价格也曾经让你流下了贫穷的泪水,但一旦体验过后你也只能感叹一句“真香”。戴森采用数码单相直流无刷电机,比传统马达转速快8倍,风力强劲,吹干头发的时间较之普通吹风机缩短一半。是哪款芯片,造就了如此非凡的性能呢?

A IM818
B IRSM808-105MH
C IKCM10H60GA
D IM828


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高速电机驱动自然离不开高效率的功率器件。交流市电输入后分为两路,一路供给发热丝,一路供给4个二极管组成的整流桥,整流后得到280V左右的直流电,经两个集成半桥功率IPM IRSM808-105MH之后送入直流电机马达。IRSM808-105MH属于CIPOS™ Nano家族,内置500V/0.8Ω的MOSFET,小巧的QFN 8*9封装提供超紧凑半桥拓扑实现方式,适合对空间要求苛刻的小家电及电机驱动场合。

04

第二天是你的年假,你计划来一场说走就走的旅行。出门之前,不能忘记戴上口罩。在别人眼中,这只是一块毫不起眼的无纺布,只有做电气的你才知道,在生产这小小口罩的流水线上,有多少变频器、伺服电机在工作。因为功率器件的更新迭代,流水线的效率越来越高,我们才能用更低的价格买到质量更好的产品。那么下面哪代芯片,专门为变频器应用做了优化?

A IGBT4
B IGBT5
C IGBT6
D IGBT7


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基于最新的微沟槽芯片技术,TRENCHSTOP™ IGBT7芯片的静态损耗远远低于IGBT4芯片。对于相同的芯片面积,其通态电压最多可降低30%。这样可以大大降低应用中的损耗。IGBT7技术在降低芯片损耗的同时,也针对电机驱动器应用特点,进行了芯片可控性的优化。此外,结合电机驱动应用的不同过载工况,过载条件下将芯片允许的最高工作结温提升至175℃,实现同等封装下输出电流能力增大40%,满足客户提高功率密度的同时,降低系统成本的应用需求。


参考文章:

《论文|1200V IGBT7和Emcon7可控性更佳,助力提升变频器系统性能(上)》


05

随着北京小汽车摇号政策进一步收紧,小汽车中签感觉这辈子都不可能了。不过就算没有私家车,公共出行也不错。现在公交系统中新能源公交车占比越来越高,它们不光零排放、无污染,乘坐体验也更舒适。那么,在电动大巴车主驱里,最可能用到的是哪个产品?

A FS100R12W2T7_B11
B FF900R12ME7_B11
C FS450R12OE4
D FF300R12KE4


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提到新能源商用车领域中IGBT模块的销量冠军,EconoDual™3是当仁不让。现在,这一流行的封装形式,遇上最新一代IGBT7芯片,造就了具有最大电流能力的ED3模块-FF900R12ME7_B11,为新能源商用车主驱提高功率密度提供了新的思路。


参考文章:

《英飞凌IGBT7明星产品EconoDUAL™ 3(1200V/900A)在CAV中的应用》



06

新能源车辆必然涉及到充电的问题。充电不方便、充电时间长是很多人拒绝电动汽车的原因,但随着技术的飞速发展,现在的150 kW直流充电系统只要16分钟就可以达到200公里的续航里程。当功率达到350 kW时,仅需7分钟左右即可完成相同续航里程,用时和在加油站加油差不多。大功率的直流快充系统通常是由若干个充电模块并联而成。如果要设计一个30kW的充电模块,哪个产品适用于LLC部分?

A IMW120R045M1
B IKW20N120T2
C IKW40N120H3
D IHW20N135R5


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DC/DC全桥LLC部分,由于开关频率可以达到300kHz,由于SiC MOSFET的高压特性,其在1200V到1700V电压区间具有很大的优势,采用SiC MOSFET的DC/DC电路,可以从原来的三电平优化为两电平LLC。这样可以大大简化拓扑电路,减少元器件的数量,控制和驱动更加简单。同时,基于SiC MOSFET的高频特性,可以提高LLC电路的开关频率,从而减少磁性器件的尺寸和成本。


参考文章:

《50kW快速直流充电桩的设计考量》

《论文 | 碳化硅器件在直流充电桩中的应用研究》


07

你坐上了复兴号,看到显示屏上300km/h的时速,不禁回忆上学时坐绿皮火车的时光。那时候放假回家要在车上晃荡一宿,还经常没座,现在坐高铁只要4个多小时就到了,这是真正的“千里江陵一日还”。作为电气工程师,你知道高铁之所以跑得这么快,是因为不再有火车头带了,它的动力来自于车厢下面挂着的变流器。那么高铁的变流器里可能会用到什么型号的IGBT?

A FF600R06ME3
B FZ1800R12HE4
C FZ1800R17HP4
D FZ1500R33HE3


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高铁供电网电压为25kV,经过变压器降压后降为1000V~2500V的交流电压,然后经过整流-逆变,变为三相可调频交流电压用来驱动牵引电机。这么高的电压,只有3300V~6500V的器件才能hold住。FZ1500R33HE3是3300V/1500A IHV封装的单开关IGBT模块,配置TRENCHSTOP™ IGBT 3和发射极控制二极-在牵引和中压传动应用中有成熟的经验和解决方案。


参考文章:

《轨道交通列车牵引变流器功率器件寿命评估》


08

列车穿过崇山峻岭,旁边有人激动地喊:“看,风车!”, 你很想纠正说:“那不是风车,那是风力发电机组!”风力发电机把无处不在的风能转换为电能,清洁无污染。现代风电机组功率可达10MW以上,而且要求变流器能够在任何风速条件下无故障运行至少15年,对高压IGBT模块的寿命和可靠性提出了非常高的要求。那么下面哪款模块能为MW级以上全功率变流器提供最简洁的方案?

A FF450R17ME4
B FF1000R17IP4
C FF1800R17IP5
D FF450R33TE3


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大功率风电应用,IGBT5及.XT技术是当仁不让!由于大功率风机的变流器需要多个IGBT模块并联。并联的数量取决于IGBT模块的电流等级。电流等级越大,需要的数量越少,系统设计也越简洁,可靠性也越高。IGBT5 PrimePACK™ 3+ .XT产品是业内首款采用铜绑定连接技术的IGBT,可以提高10倍PC寿命;采用第五代芯片技术优化导通电压和关断损耗,支持175℃下长时工作;同时增强可靠性设计以适应更严苛环境。


参考文章:

《风机“芯”脏——英飞凌IGBT,助力海上风电马拉松25年》


09

除了风机,你还看到了成片的太阳能电池板,可惜我们现在能利用的太阳能和风能,尚不足万一,清洁能源的开发,还有漫长的路要走。太阳能电池板要想并入电网,需要经过光伏逆变器。为了在380Vrms并网电压下达到100kW的额定输出功率,下面哪款产品最适合逆变部分使用?

A DF225R12W2H3F_B11
B FP50R12W2T7_B11
C FS100R07N2E4
D F3L400R07W3S5_B11



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F3L400R07W3S5_B11是英飞凌深入挖掘应用需求,为光伏行业定制的模块。该模块采用了英飞凌新型的Easy3B封装。相对于传统的Easy2B封装,该封装可以实现几乎两倍的输出功率并且具有更小的热阻。在拓扑结构上,逆变模块采用Ⅰ型三电平拓扑。该拓扑允许使用低压的650V晶圆,相对于1200V的晶圆,650V晶圆的高频特性更好,而且损耗也较小。


参考文章:

《100kW级组串式光伏逆变器的英飞凌模块方案介绍》


10

夕阳西下,成排的高压线塔掠过车窗。你想起来2个世纪之前爱迪生和特斯拉之间著名的“交直流电”之争。虽然特斯拉胜利之后,交流电就一直统治着各国电网。但随着电力电子技术的发展,高压直流输电技术开始在长距离输电中发挥优势。高压直流输电动辄上GW的功率,给功率器件提出了更高的挑战。针对柔性直流输电系统中换流阈所需功率器件,以下哪种封装形式能够适合GW级容量,并且提供最可靠的短路失效模式?

A XHP™
B PressPack
C PrimePACK™ 3
D IHV


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压接式封装PressPack IGBT包含领先的沟槽栅IGBT芯片以及全密闭外壳,双面对称散热设计能够达到更高的电流等级。双面烧结技术改善了机械-热力稳定性,降低了热阻。失效后呈现短路特性,保证系统的可靠性及稳定性


参考文章:

《会议资料 | 海上风电变流器及柔直系统功率方案》



答对10题的小伙伴

恭喜获得“电气九级学者称号

为什么不是十级?


因为终极挑战在这里:

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工业、家电、新能源等等领域不限


格式

应用+功率+拓扑+主功率器件+驱动芯片

如:变频器+11KW+三相全桥+FP50R12W2T7+1EDI30I12MF


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学习永无止境

新学期我们一起努力~


关于英飞凌

英飞凌设计、开发、制造并销售各种半导体和系统解决方案。其业务重点包括汽车电子、工业电子、射频应用、移动终端和基于硬件的安全解决方案等。


英飞凌将业务成功与社会责任结合在一起,致力于让人们的生活更加便利、安全和环保。半导体虽几乎看不到,但它已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。不论在电力生产、传输还是利用等方面,英飞凌芯片始终发挥着至关重要的作用。此外,它们在保护数据通信,提高道路交通安全性,降低车辆的二氧化碳排放等领域同样功不可没。

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英飞凌工业半导体
电力电子工程师园地,立足于打造英飞凌功率半导体产品技术和应用技术的交流平台和值得收藏的资料库。提供新产品介绍,应用知识和经验分享,IGBT在线课程,线上线下研讨会发布和回放。点击菜单栏浏览公众号全貌。
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