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关键字：APM功率模块 汽车电气化 飞兆半导体 FTCO3V455A1
很少有其它应用场所和车辆行驶环境一样，对各种电子元器件的要求异常严苛，它往往意味着如何让用于汽车或卡车的电机设计实现更高的耐用性、可靠性和高效率将成为一项严格的挑战。例如，机架式电动助力转向系统可能会面临超过100℃的环境温度，以及高冲击和振动负载，并且还会接触到石油产品和盐水、喷雾等——所有这些都要求提供150 A或更高的电机相电流，同时还要求损耗能够达到最小。其次，制造成本、尺寸大小和重量也是需要考虑的另一个因素，因此针对特殊设计查找合适的组件就显得尤为重要。
目前，出现了一种趋势有助于汽车设计师改进电气化，即日益普遍采用的高度集成汽车功率模块(APM，Automotive Power Modules)，此类模块能够以较小的尺寸提供较高的功率密度，本文将重点探讨APM功率模块在提高汽车电气性能的同时，使设计更为紧凑的实现方式。
APM功率模块的构成
一般来说，APM汽车功率模块通常在单个紧凑封装中集成了全部功能所需的器件，这很容易在设计中实现。例如，飞兆半导体的FTCO3V455A1就是一款符合汽车应用要求的MOSFET逆变器功率级模块，它可提供三相逆变器的所有功能，包括六个提供高电流、高效率操作的MOSFET。该模块中还集成了从电池到地的RC缓冲电路，紧密耦合到MOSFET桥，以改进EMI性能；还包括用于电流感测的0.5 m精密分流电阻，可提供电流反馈，实现电机控制和过流保护。另外，该汽车功率模块内部还设有一个温度感测NTC，用于监控逆变器的发热情况。和其他制造商APM模块的设计原理一样，这款功率模块可提供不同的电路组合——设计人员可使用APM汽车功率模块代替分立式设计，由此创建出一个尺寸更小、能够提供更高功率密度的系统。
在实际应用中，APM功率模块通常被直接安装在电机外壳表面，允许PCB仅沿模块一侧连接至信号引脚(如图1所示)。
在所示的电路中，电源线放在模块相反的两侧，用于分离控制和电源接口。这样，PCB上就不需要高电流走线，使得设计实施和生产更为简单。传热式直接敷铜(DBC)结构在安装表面和电气有源组件之间提供2500Vrms电气隔离。
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