凭借20多年的现场应用经验和多达4600万件的现场使用量，MiniSKiiP已经成为中、低功率电机驱动应用的标准平台。
2017年，MiniSKiiP迎来了20岁的生日。2019年，赛米控展示了它的创新能力，将最新的第7代IGBT芯片引入MiniSKiiP产品，在功率密度和性能上为中、低功率电机驱动应用树立了一个新的标准。2020年，MiniSKiiP再次成为焦点。为了进一步扩充产能，赛米控在中国新增MiniSKiiP生产线，现已实现量产。
赛米控中国 MiniSKiiP 新生产线
2020年4月6日，赛米控中国MiniSKiiP新生产线正式量产！MiniSKiiP新产线项目从扩大厂房，引进安装新的自动化生产设备，对生产人员进行集中培训，经历了18个月的时间。现在，MiniSKiiP第4号生产线已经实现了量产。新生产线将首先生产应用于电机驱动的产品型号。接下来，赛米控将把太阳能和储能系统相关的产品型号转移到中国生产。MiniSKiiP在中国的新生产线将进一步确保供应链的安全，为中国客户提供更为快速的交付服务。
MiniSKiiP 产品理念
MiniSKiiP产品的设计特点是在负载和门极端子中使用易于装配且便于维护的弹簧连接。相较于需要昂贵的焊接设备、焊接过程费时的传统焊接模块，MiniSKiiP组装无需任何特殊工具，仅使用一到两个螺丝连接，一步便可组装好印刷电路板（PCB）、功率模块和散热片。
图1：MiniSKiiP装配示意图
图2：MiniSKiiP系列封装
MiniSKiiP可以提供电机驱动应用的所有拓扑，如CIB(变流器-逆变器-制动器，即整流器、电机逆变器和制动斩波器)和带有独立整流器和制动斩波器模块的三相全桥，实现了从0.4kW到110kW输出功率的完全可扩展的变频器设计。相关电压等级包括：600V/650V、1200V和1700V，支持200VAC、400VAC甚至690VAC电压等级的电机驱动应用。在整流器方面，设计者可以选择不控、半控或者全控晶闸管模块。
在整个功率和电压范围内，MiniSKiiP的易安装和扩展性都可以给客户带来成本优势。另一个显著的优势在于产品的品质保证，每一个MiniSKiiP出厂时都经过100%的电气测试。
MiniSKiiP 结合第七代IGBT芯片
与前几代芯片相比，第7代IGBT芯片具有四个主要优势。第一，第7代IGBT芯片改善了湿度的鲁棒性从而提高了可靠性；其次，它降低了传导损耗(Vce,sat)；再者，新一代的芯片具有更强的过载能力；最后，显而易见的是，它的物理芯片尺寸缩小了。
得益于第7代IGBT更小的芯片尺寸，我们现在可以在相同的模块封装中配置更大额定电流的芯片。它给我们提供了两种产品设计的选择：可以在更小的芯片区域实现相同的电流额定值，或者在相同的芯片区域增加电流额定值。比如，与前一代芯片 IGBT 4相比， MiniSKiiP 1200V三相全桥模块的最大额定电流是150A，现在应用第7代IGBT芯片，最大额定电流可以达到200A。当然，原有的150A版本依然保留。
第7代IGBT的导通损耗较低，开关损耗与IGBT 4相近，总体而言芯片的损耗是降低的。但是，第7代IGBT芯片体积更小，相应的热阻Rth(j-s)会变高，散热效果会变差。尽管热阻变高，但低损耗带来的优势更为显著。更小的损耗使得效率明显提升且降低了散热器的设计成本，这些优势足以弥补热阻变高的缺陷。
第7代IGBT芯片是专为电机驱动应用而设计，与上一代芯片IGBT 4相比，性能和特性高下立见。图3显示了在100A输出电流的工况下，不同芯片功率损耗与PWM频率之间的关系。IGBT 7的功率损耗明显低于IGBT 4：150A模块在2kHz时，IGBT 7的功率损耗比IGBT 4低15%（12W)，200A模块则低24%（19W）。
图3：不同IGBT芯片损耗与PWM频率的关系
较低的功率损耗可以为系统设计者带来不同的设计选择：增加负载电流或提升PWM开关频率。在100A输出电流的工况下，使用IGBT 4，系统开关频率只能做到3.9kHz。但是使用相同电流规格的IGBT 7，系统开关频率可以达到4.5kHz。如果使用更大电流等级的IGBT 7芯片，可以实现5.6kHz的开频率（图4）。限制因素是IGBT芯片允许的150℃连续工作的最大建议结温。第二种设计方案是在2kHz 开关频率下，将模块的连续负载电流从115A增加到122A（使用150A IGBT 7芯片），甚至增加到138A（使用200A IGBT 7芯片）。
图4： 不同IGBT结温与PWM频率的关系
出于安全因素的考虑，IGBT 4并不建议在超过150°C结温时使用，因为在这种情况下，一旦出现过流情况，产品可能会失效。然而，第7代IGBT芯片的暂态结温可以达到175°C，且持续一分钟。在用150A第7代IGBT芯片取代150A的IGBT 4芯片的三相全桥MiniSKiiP模块中，一分钟内过载系数为1.12。如果使用200A第7代IGBT芯片，甚至可以达到1.14的过载系数。
图5： 最大持续过载电流Tj, IGBT
结论
功率密度大师MiniSKiiP利用最新一代IGBT 7芯片和久经考验的赛米控封装技术，使其性能更上一层楼。赛米控中国MiniSKiiP新生产线，将为中国客户提供更为快速的交付服务，进一步确保了供应链的安全。MiniSKiiP为大规模和可扩展的电机驱动应用提供了完美的解决方案。
