4、 智能IGBT点火器
流行的汽车点火结构是每个汽缸使用一个线圈(铅笔线圈)，直接安装在火花塞的上方，以省去点火引线。IGBT和控制装置常常位于单独的电子模块中，通常为引擎或者动力传动控制器。现今，某些线圈包含IGBT，从电子模块中消除了高压。然而，为了控制线圈电流，必须为控制器提供一个电流反馈信号。这样就需要额外的引线。
为线圈的IGBT组件添加控制IC，可以在不增加引线的情况下提供其它功能。使用复杂的引线框可以将无源元件与控制芯片和IGBT封装在一起。
图11，智能点火(一个线圈)。
注意，在图11所示的智能铅笔线圈连接器上，VBAT、输入以及地线是仅有的连接。这款控制IC包含自主功能：
（1）限流，实现最长驻留时间；
（2）过压保护；
（3）超温保护；
（4）输入信号完整性：
（5）抗瞬变能力；
（6）消除火花的软关断。
针对高压开路电路，IGBT典型额定值在300mJ~500mJ。使用高性能线圈，提供的火花能量目标值可以达到70mJ以上，标称线圈电流为10A。为达到此目标，控制和保护功能必须处理从冷启动到高RPM工作的全范围运作状况。还可以实现其它诊断功能：
（1）初级端短路/开路；
（2）次级端短路/火花能量低；
（3）高压开路
四、未来的挑战
随着电子产品在汽车中的应用持续增加，高压和低压应用都面临类似的挑战。高压产品面临的挑战包括：
（1）隔离和增加热寿命方面的封装改进；
（2）提高IGBT性能，降低损耗；
（3）处理负载的更高相位电流的能力(大于30A)，例如：压缩机驱动；
（4）增加自保护功能(散热、峰值相位电流等)；
（5）改善电磁兼容性能。
低压产品的挑战有：
（1）改善MOSFET技术，降低硅器件成本；
（2）集成耐用的栅极驱动和智能电磁兼容控制；
（3）集成电池反向保护功能；
（4）降低散热方面的材料成本。
五、结论
功率半导体是现今集成电子系统以期提高功能性、改善车辆性能以及提高可靠性的主要推动力量。智能功率器件已经成为配电系统中的核心构建模块。车辆中的独立功率电路数量已经从过去数十年间的数十个增加到现今复杂车辆中的50个以上。照明和便利性功能还将继续发展，以满足用户的要求。许多使用基于极限控制的关键任务系统现在使用变量控制。智能功率特性的提升是必不可少的。更精确的负载反馈、诊断、故障安全功能、提高效率的精密控制、电磁兼容性以及用户界面简化等均有着强大的市场需求。为了达到未来的性能目标，需要改进控制芯片和独特的IGBT/MOSFET功率器件，同时提升散热优化和环境稳定性封装技术。 |
