以下內(nèi)容發(fā)表在「SysPro電力電子技術(shù)EE」知識星球

- 關(guān)于英飛凌最新EDT3 IGBT技術(shù)方案的解讀

- 文字原創(chuàng)，素材來源：2025上海車展，廠商官網(wǎng)

- 本篇為知識星球節(jié)選，完整版報告與解讀在知識星球發(fā)布

- 1200+最新電動汽車前瞻技術(shù)報告與解析已上傳知識星球，歡迎學(xué)習(xí)交流

導(dǎo)語：在上一篇文章中，我們對英飛凌最新發(fā)布的EDT3 IGBT進行了概述，聊了聊英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞的精彩故事：英飛凌最新EDT3 IGBT, 185℃結(jié)溫新紀(jì)元？ | 英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞攜手共進的故事。英飛凌與臻驅(qū)科技達成深度合作，基于EDT3芯片的電驅(qū)功率模塊已經(jīng)在奇瑞鯤鵬系列混動車型中實現(xiàn)量產(chǎn)，在奇瑞2025的戰(zhàn)略中，EDT3方案提供了關(guān)鍵的高性價比與高性能支撐。

圖片來源：SysPro

這里可能會有疑問：EDT3究竟做了什么，較現(xiàn)有行業(yè)領(lǐng)先的EDT2技術(shù)基礎(chǔ)上將功率密度提升15%至25%？又是如何實現(xiàn)了185°C的結(jié)溫耐受能力？這背后有怎樣的思考？思考帶來的核心創(chuàng)新點又是什么？以最終實現(xiàn)從芯片打破整車的系統(tǒng)性賦能。今天我們繼續(xù)來聊聊。

目錄

上篇：英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞的故事

1. 英飛凌：EDT3芯片重構(gòu)IGBT功率器件技術(shù)邊界

2. 臻驅(qū)科技：雙電機逆變器的功率與效率雙提升

3. 奇瑞汽車：全球化車型落地驗證技術(shù)價值

4. 產(chǎn)業(yè)協(xié)同：從“技術(shù)鏈”到“價值鏈”的躍遷

中篇：EDT3的定位分析

5. SiC MOSFET與Si IGBT，到底選擇誰？(知識星球發(fā)布)

1.1 當(dāng)今，挑戰(zhàn)是什么？

1.2 實現(xiàn)成本優(yōu)化的關(guān)鍵是什么？

1.3 SiC MOSFET與Si IGBT，到底選擇誰？

SiC MOSFET

Si IGBT

6. EDT3 IGBT的技術(shù)定位(知識星球發(fā)布)

下篇：EDT3的深度解析：設(shè)計理念、相對于EDT2的創(chuàng)新點、性能優(yōu)勢

7. 逆變器的工作點與損耗分析

8. EDT3 IGBT的185℃結(jié)溫背后的秘密？(知識星球發(fā)布)

9. EDT3 IGBT導(dǎo)通損耗的優(yōu)化(知識星球發(fā)布)

10. EDT3 IGBT開關(guān)損耗的優(yōu)化背后的秘密(知識星球發(fā)布)

10.1 自控開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

10.1.1 柵控開關(guān) vs. 自控開關(guān)

10.1.2 自控開關(guān)技術(shù)的特性

10.1.3 EDT2和EDT3的自控特性

10.2 快速開通特性的優(yōu)化

10.3 小結(jié)

11. 185℃？高溫下器件可靠性怎么辦？(知識星球發(fā)布)

12. EDT3的系統(tǒng)性能究竟如何？(知識星球發(fā)布)

12.1 損耗

12.2 最大輸出電流

13 總結(jié)

注：以上內(nèi)容節(jié)選，完整內(nèi)容EE知識星球發(fā)布

上篇：英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞的故事

鏈接：英飛凌最新EDT3 IGBT, 185℃結(jié)溫新紀(jì)元？ | 英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞攜手共進的故事

注：以上內(nèi)容節(jié)選，完整內(nèi)容EE知識星球發(fā)布

中篇：EDT3的定位分析

導(dǎo)語：在上一篇文章中，我們對英飛凌最新發(fā)布的EDT3 IGBT進行了概述，聊了聊英飛凌、臻驅(qū)、奇瑞的精彩故事。相信很多朋友和我一樣有疑問：EDT3究竟做了什么，較現(xiàn)有行業(yè)領(lǐng)先的EDT2技術(shù)基礎(chǔ)上將功率密度提升15%至25%？又是如何實現(xiàn)了185°C的結(jié)溫耐受能力？這背后有怎樣的思考？思考帶來的核心創(chuàng)新點又是什么？以最終實現(xiàn)從芯片打破整車的系統(tǒng)性賦能。

圖片來源：SysPro

05EDT3 IGBT誕生的技術(shù)定位 (知識星球發(fā)布)5.1 當(dāng)今，挑戰(zhàn)是什么？這部分比較關(guān)鍵，多占用一些篇幅。這塊講清楚了，也就能理解：為什么在所有玩家聚焦SiC的今天，英飛凌還花如此多的資源在EDT2的迭代上？進一步理解EDT3技術(shù)定位究竟是為了解決什么問題？

在全球汽車產(chǎn)業(yè)的電動化轉(zhuǎn)型，促進了車用功率半導(dǎo)體的需求爆發(fā)式增長。而這一趨勢給供應(yīng)鏈帶來了雙重挑戰(zhàn)：既要提升產(chǎn)能來滿足急劇增長的需求，又要通過技術(shù)創(chuàng)新把器件成本降下來。

圖片來源：Yole

5.2 實現(xiàn)成本優(yōu)化的關(guān)鍵是什么？

先說說功率晶體管領(lǐng)域，提升功率密度可是實現(xiàn)成本優(yōu)化的關(guān)鍵。為什么呢？主要有兩方面原因：

1.在輸出功率相同的情況下，芯片尺寸能大幅縮小，這樣一來芯片和封裝模塊的制造成本就降低了

2. 要是芯片尺寸固定，輸出功率等級提升了，器件的成本效益比也會顯著改善。

5.3 SiC MOSFET與Si IGBT，到底選擇誰？

接下來講講我們常用的兩種功率半導(dǎo)體器件：SiC和Si。

SiC MOSFET

首先是基于碳化硅（SiC）材料的MOSFET解決方案，在純電動汽車主逆變器領(lǐng)域它很受關(guān)注。SiC MOSFET有單極性導(dǎo)電特性，在輕載工況下開關(guān)損耗低，能提升驅(qū)動周期內(nèi)的系統(tǒng)效率。

不過，SiC生產(chǎn)工藝復(fù)雜，原材料成本還高，所以SiC器件的單位面積成本比硅基器件高不少(目前，大概是2~3倍）。所以，SiC MOSFET更適合用在那些性能優(yōu)勢能抵消器件成本溢價的應(yīng)用場景，比如對效率要求特別高的主驅(qū)逆變器。|SysPro備注：這里是要點，畫橫線，實際開發(fā)中選擇SiC還是Si，很大程度取決于一個收益問題，這一點我們在之前文章中詳細解讀過，感興趣的朋友可以看看：選擇IGBT還是SIC，牽引逆變器設(shè)計平衡之道

Si IGBT

再說說IGBT，在高輸出功率場景下，它憑借成本效益和可靠性可是占據(jù)主導(dǎo)地位的。IGBT有雙極性導(dǎo)電特性，在高負載工況下導(dǎo)通損耗極低，這直接決定了芯片的尺寸設(shè)計，讓它成為很多應(yīng)用場景的首選。而且，IGBT還能通過優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)軟開關(guān)特性，有效抑制電磁干擾（EMC），讓系統(tǒng)更穩(wěn)定。

到此，我們其實已經(jīng)可以感知到：IGBT在兩類場景中優(yōu)勢特別明顯：一類是對輕載損耗不敏感的應(yīng)用，像帶升壓的逆變器；另一類是搭載小容量電池的車型，在這種場景下，電池成本優(yōu)化帶來的收益覆蓋不了SiC器件的溢價。

圖片來源：Infineon

06

EDT3 IGBT誕生的技術(shù)定位

(知識星球發(fā)布)

通過上面解釋，我們可以得到：在功率半導(dǎo)體器件選擇上，SiC MOSFET和Si IGBT各有優(yōu)劣，其針對的應(yīng)用場景也各有側(cè)重。所以，英飛凌搞EDT3其實就是：在繼承IGBT優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，針對特定應(yīng)用場景進行優(yōu)化（強的更強、弱的彌補），以鞏固和擴大IGBT在車用功率半導(dǎo)體市場的份額。

圖片來源：Infineon

展開講講，主要是兩方面：

1. 性能的提升：EDT3 IGBT作為IGBT技術(shù)的迭代產(chǎn)品，在延續(xù)IGBT原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，會進一步優(yōu)化性能，降低導(dǎo)通損耗、提高開關(guān)速度等，以更好地適應(yīng)這類對輕載損耗不敏感的應(yīng)用場景，在成本和性能之間達到更優(yōu)的平衡。

2. 成本優(yōu)化與特定工況的加碼：EDT3 IGBT會針對目標(biāo)車型的特點進行優(yōu)化，在保證可靠性的前提下，進一步降低成本（提升功率密度，如上面講的），或者提高在不同工況下的性能表現(xiàn)，以更好地滿足搭載小容量電池車型對功率半導(dǎo)體的需求，在保證車輛性能的同時，不增加過多的成本負擔(dān)。

簡單來講，EDT3并非是為了替代SIC的，而是針對混合動力及特定高功率密度應(yīng)用場景的"黃金分割點"的選擇。那么，EDT3 IGBT 究竟是如何實現(xiàn)這些技術(shù)定位的呢？

圖片來源：SysPro

下篇：EDT3的深度解析：設(shè)計理念、相對于EDT2的創(chuàng)新點、性能優(yōu)勢

（已在知識星球發(fā)布）

下篇中，我們從EDT3 IGBT 技術(shù)的四個方向深入剖析其背后的核心創(chuàng)新點，揭開它從芯片到整車系統(tǒng)性賦能的神秘面紗。

07逆變器的工作點與損耗分析

在電動汽車?yán)?，絕大多數(shù)牽引逆變器采用的是B6拓撲結(jié)構(gòu)，借助空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)生成三相輸出電流。我們可以看下面這張圖，這就是帶直流母線與電機的B6橋式逆變器拓撲示意圖，每個開關(guān)單元由IGBT與二極管組成，兩者通常是協(xié)同設(shè)計與工作，以達到最佳匹配效果。

實際運行中，牽引逆變器要應(yīng)對多種工況，像高/低負載下的電動與發(fā)電模式，還有堵轉(zhuǎn)這種極限場景。過去設(shè)計重點多在堵轉(zhuǎn)工況，不過現(xiàn)在功率開關(guān)的尺寸設(shè)計已經(jīng)轉(zhuǎn)向以最大電動工況為基準(zhǔn)了。

逆變器設(shè)計有個關(guān)鍵要求，就是要保證功率開關(guān)產(chǎn)生的總損耗（Ploss）不超過最大允許結(jié)溫（Tvj,max）對應(yīng)的熱容量限制。損耗值與輸出電流（Iout）以及半導(dǎo)體器件選型直接相關(guān)，它們之間的約束關(guān)系可以用下面這個公式來表示，這就是熱平衡約束條件。

08EDT3 IGBT的185℃結(jié)溫背后的秘密？(知識星球發(fā)布)

EDT3技術(shù)厲害的地方就在于，它通過降低高負載損耗，把最大結(jié)溫從175°C提升到了185°C，在相同芯片尺寸下，實現(xiàn)了最大輸出電流的顯著提升，成功突破了硅基功率器件的技術(shù)邊界。

下面這張圖是高負載電動工況下EDT2芯片組的逆變器損耗分布...

|SysPro備注：關(guān)于IGBT的基本特性參數(shù)和其中的含義我們之前已經(jīng)講過，有需要的小伙伴可以回顧下之前的文章：IGBT關(guān)鍵特性參數(shù)的應(yīng)用實踐指南 v3.0

09EDT3 IGBT導(dǎo)通損耗的優(yōu)化(知識星球發(fā)布)

在EDT2技術(shù)里，IGBT的損耗主要來自飽和壓降（VCE,sat）。

我們通過下面這張圖進一步解釋下。下圖對比了EDT3與EDT2的輸出特性曲線...

10EDT3 IGBT開關(guān)損耗的優(yōu)化背后的秘密(知識星球發(fā)布)07中我們提到，逆變器總損耗里，占比排第二的是IGBT關(guān)斷與開通損耗，這就不得不提對開關(guān)特性的控制和優(yōu)化方法了。10.1 自控開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用10.1.1 柵控開關(guān) vs. 自控開關(guān)

我們知道，IGBT的關(guān)斷特性，受柵極電阻（RG,off）與芯片電容的相對關(guān)系影響，主要分為兩種模式...

第一種，柵控關(guān)斷模式...

第二種，自控關(guān)斷模式...

|SysPro備注，解釋下上面藍字：這背后的原因是當(dāng)RG,off 低于臨界值時，米勒平臺效應(yīng)被削弱，di/dt趨于飽和，且寄生參數(shù)的諧振效應(yīng)導(dǎo)致過電壓略有下降。所以Rg并不是越小越好，需要在電壓、關(guān)斷損耗、EMI之間權(quán)衡。

了解了"柵控關(guān)斷"和"自控關(guān)斷"基本概念，我們一起來看看英飛凌是如何利用這一技術(shù)特性的？

圖片來源：SysPro

10.1.2 自控開關(guān)技術(shù)的特性

我們通過下面這張圖，看看：三種不同柵極電阻下的關(guān)斷特性

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10.1.3 EDT2和EDT3的自控特性

我們再對比一下EDT2與EDT3的自控特性

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10.2 快速開通特性的優(yōu)化

除了上面說的自控開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用外，EDT3還有一項改進...

詳細解釋下...

10.3 小結(jié)

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圖片來源：臻驅(qū)科技

11185℃？高溫下器件可靠性怎么辦？(知識星球發(fā)布)

提高功率器件的最高工作溫度，就意味著在達到最高結(jié)溫之前可以提取更大的輸出電流。但是，高溫會加速一些物理過程，影響器件的可靠性；而且高溫導(dǎo)致的損耗增加，也可能抵消擴展溫度范圍帶來的優(yōu)勢。

為了驗證高溫可靠性，我們通常會采用高溫反偏測試（HTRB）等試驗

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|SysPro備注，相關(guān)參考2025版最新AQG324，汽車功率模塊認證的“新風(fēng)暴” | 附標(biāo)準(zhǔn)+思維腦圖

12EDT3的系統(tǒng)性能究竟如何？OK，最后，我們通過一些數(shù)據(jù)來看看EDT3的系統(tǒng)性能如何？

根據(jù)基于半導(dǎo)體靜態(tài)與動態(tài)特性的應(yīng)用仿真，我們來看看EDT3相對于EDT2的性能優(yōu)勢。仿真涵蓋了自控開關(guān)、柵控開關(guān)以及185°C高溫運行等特性

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圖片來源：SysPro

13 總結(jié)

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感謝你的閱讀，希望有所幫助！