赢得特斯拉ModelS IGBT合同的一段往事(中)

原创 硅谷硅事 2021-01-22 09:17

如前文所述,2012年时特斯拉希望并联16颗当时我们所生产的第6代IGBT(后文为方便,以067命名)使用,整台车的电机驱动一共用到96颗。而我们当时认为特斯拉想做完全不可能的事情,那为什么认为不可能呢?


067的额定电压和电流,分别是600伏和160安,按照电动车的规格当时一般是400伏左右的电池总线电压,单颗芯片在数十微秒的逆变器开关时间内瞬间可以通过几十千瓦的电力。我们先假设16颗芯片并联使用需要处理总共200千瓦的功率,如果是能够同时开关的理想状态,当然应该没有问题,然而问题是,只要有一两颗芯片稍微提前或者延迟开关一点点,那么200千瓦很可能就会先通过或者最后集中通过这一两颗芯片,超过其额定规格而将其烧坏,而烧坏时很可能造成保险开关跳闸,整台车会突然刹车,甚至造成更坏的情况。对于IGBT本身,其导通压降,门极开通电压,短路特性等指标,都会影响其开通关断的速度。


对于三相逆变器的应用,特别是特斯拉所用的感应电机,IGBT又必须并联额外的高压功率二极管使用,一般与IGBT合封在同一封装内(具体原因和细节可参考各电机控制参考书),这里二极管的本身压降,其从导通到关断的速度,和软关断特性,都会影响IGBT的开通时间,进而又关联到IGBT能否安全并联使用。


更大的难点,在于IGBT和二极管的制造工艺。芯片行业的资深人士都了解芯片制造无论是在同一晶圆,同一批次上,总是在大部分参数上有一些正态分布,不同批次的正态分布可能更为发散,而这些成品的最后参数只要是落在数据手册所规定的区间之内,都算是合格。我们当然可以挑选一些IGBT和二极管,使其各项重要参数的分布尽量集中,更适合并联使用,然而又需要回答以下的问题:


  1. 具体哪些参数最为重要?能否只限制很少的几个参数?

  2. 对于并联大量IGBT的场合,根据现有的生产参数分布历史,是否需要,和如何对这些参数的分布做出进一步限制?对二极管有同样的问题。

  3. 如果划分的限制太严格,造成的良率太低,首先特斯拉无法承担这样的价格,也无法上规模量产,而我们淘汰下来的产品又能卖给谁?而如果限制太松,实验室测几台或许没事,但是每年如果生产大量的车,路上出了事故,又如何处理?

  4. 如何一次性驱动如此之多,多达96颗的IGBT?

  5. 并联多了,总需要一个小于1的安全系数,比如10颗100安的芯片并联,也许标定在0.8的系数,总共800安稍微安全一些,然而谁能拍板说某个安全系数就一定安全?

  6. 整体布局如何做法?

  7. 热处理如何做法?

  8. 安装如何做法?我司当年的推荐,不外乎用夹子夹,或者用金属条压(因为这种SuperTO247没有螺丝过孔),然而这样的做法比较适合电磁炉等静态的应用,谁也没有信心说在车辆振动环境里就没有长期的问题。而雪上加霜的是,特斯拉希望可以直接焊上散热片(提高散热效率),如此需要非常特别的安装工艺,连我司原厂自有的封装厂长当年都不知道如何做。

  9. 如何做出极端情况下的过电流和过温度保护设计?


所以呢,我们当时觉得特斯拉是疯掉了,不可能同时研究这么多变数,和解决这么多问题,还是不要做跑车好了,做个慢慢的车,要简单得多。


然而,最后我们居然还是可以携手把这些问题全部解决掉最后量产,等作者下期再谈。





硅谷硅事 公众号“硅谷硅事”。作者在硅谷做芯片公司的产品线经理,分享一些在美国芯片行业做产品战略和市场管理的故事,也包括其他关于芯片和电子行业的评论和思考
评论
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 68浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 82浏览
  • 全球智能电视时代来临这年头若是消费者想随意地从各个通路中选购电视时,不难发现目前市场上的产品都已是具有智能联网功能的智能电视了,可以宣告智能电视的普及时代已到临!Google从2021年开始大力推广Google TV(即原Android TV的升级版),其他各大品牌商也都跟进推出搭载Google TV操作系统的机种,除了Google TV外,LG、Samsung、Panasonic等大厂牌也开发出自家的智能电视平台,可以看出各家业者都一致地看好这块大饼。智能电视的Wi-Fi连线怎么消失了?智能电
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:33 41浏览
  • 应用环境与极具挑战性的测试需求在服务器制造领域里,系统整合测试(System Integration Test;SIT)是确保产品质量和性能的关键步骤。随着服务器系统的复杂性不断提升,包括:多种硬件组件、操作系统、虚拟化平台以及各种应用程序和服务的整合,服务器制造商面临着更有挑战性的测试需求。这些挑战主要体现在以下五个方面:1. 硬件和软件的高度整合:现代服务器通常包括多个处理器、内存模块、储存设备和网络接口。这些硬件组件必须与操作系统及应用软件无缝整合。SIT测试可以帮助制造商确保这些不同组件
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:45 32浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 74浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 109浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-12 10:13 30浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 108浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 83浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-12 10:27 32浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦