逆变器设计中的霍尔传感器大幅降低成本

Silicon Austria Labs （SAL） 开发了一种概念验证，可将霍尔电流传感器集成到电源模块中，用于汽车牵引逆变器和 DC-DC 转换器应用。该模块（上图）是与 Asahi Kasei Microdevices （AKM） 共同开发的，通过下一代碳化硅 （SiC） 功率器件提高了能源效率，同时减小了高压逆变器的尺寸和重量。

牵引逆变器是为 xEV 电驱动系统电机提供动力的核心部件，是电池和电动传动系统之间的桥梁。这些在将电池的直流电转换为交流电方面起着关键作用。为了确保在不同的驾驶条件（低速或高速、巡航或加速）下平稳高效地进行控制，在宽动态范围内进行精确的电流传感至关重要。

电源模块设计采用 AKM 开发的用于无芯电流传感器的 EZ232L 线性霍尔 IC，以克服传统基于磁芯的电流传感的局限性。这允许使用标准印刷电路板，SIC MOSFET 直接铜键合，而不需要更昂贵的陶瓷基板，从而降低了成本。

• 英飞凌缩小用于电动汽车牵引逆变器的功率模块

• CGD 展示 800V GaN/IGBT 混合动力电动汽车逆变器设计

“设计的功率模块集成了最新的直接铜键合功率半导体以及栅极驱动电路和电流传感功能。该模块使用标准 PCB 和现成的组件，为中小批量生产提供了灵活性和成本优势，“SAL 电力电子部门团队负责人 Thomas Langbauer 说。

“通过这项联合技术验证，我们为功率模块中的电流传感设定了新标准，我们很自豪能够将 AKM 的专业知识与 SAL 的研究能力相结合，以实现这一创新成果。我们预计集成空心杯电流传感器技术的功率模块将有助于实现更小、更轻的 xEV 牵引逆变器，“AKM 电流传感器业务总经理 Toshinori Takatsuka 说。

AKM 将于下个月在德国纽伦堡举行的 PCIM Europe 2025 上展示采用 SAL 的逆变器模块的成果，SAL 还将首次在展会上展示一系列电源技术。

电力电子研究部负责人 Alfred Binder 表示：“在 PCIM 上，我们首次展示了我们为包括汽车、工业和能源供应部门在内的各个行业量身定制的全面能力——从封装到系统级解决方案。

Sinterconnect 分立封装是一种用于 100V 应用中 GaN 功率半导体的无焊线互连，与焊线相比，寄生电感降低高达 55%，热阻降低 15%，而额定电流为 40A 和 800V 的基于 SiC 的固态断路器，具有 160ns 的超快响应时间，可用作 eFuse。

HERIC AC-DC 转换器采用最新的单片双向 GaN 开关 （M-BDS） 来减少共模辐射并最大限度地减少 EMI 滤波器体积，而使用 FPGA 提供计算能力和微控制器的新型控制板则为风力涡轮机的改造实施了超快速控制策略和低延迟通信接口。

SAL 还为其 Tiny Power Box 开发了一款工业演示器，这是一款紧凑的三相 11kW 双向车载充电器，集成了低压辅助电源，突出了高功率密度和系统集成。