热泵是一种经过验证的、高效且环保的供暖方式。它是全球可持续供暖趋势的驱动力，并且使用的是低排放电力。在评估热泵与传统锅炉和低排放氢气等其他可再生和传统建筑系统相比时，能源效率是一个关键因素。

　　通过转向使用热泵，欧盟(EU)可能会大幅减少其用于供暖的天然气消耗。2021年全球热泵销售增长率超过15%，是前十年增长率的两倍。欧盟的销售增长了惊人的35%，这是推动这一扩展的主要因素。

　　预计从2021年到2026年，全球热泵市场的复合年增长率(CAGR)为9.5%，市场规模预计将从2021年的532亿美元增长到2026年的835亿美元。从2021年起，预计到2030年，欧盟的热泵安装数量将增长335%，达到670万台以上。根据EIA报告，到2030年，全球的热泵安装数量将从2020年的1.8亿增加到6亿。

　　在提高热泵效率中功率模块的重要性

　　热泵是多功能且能源高效的技术，用于制冷和供暖。热泵可以通过反向阀改变制冷剂的流向，使其能够为家庭供暖或制冷。该过程涉及空气通过蒸发器线圈的传递，促进热能从空气转移到制冷剂。热能在制冷剂中循环，然后通过冷凝器线圈释放，同时风扇将空气吹过线圈。在此过程中，热能从一个地方转移到另一个地方，如下图1所示。随着我们朝着无碳排放的未来努力，需要具有高效电机控制功能的功率半导体。减小系统的整体尺寸和成本的同时提高效率是至关重要的。

　　新的能源效率法规对压缩机和泵的实施，要求采用电子控制的电机，为功率电子设计师增加了额外的障碍。在冷却器中使用带有智能功率模块(IPM)技术的逆变器系统以减少功耗达30%，相较于非逆变器系统。

　　IPM通过精确调节发送到三相电机的电力的频率和电压，来控制热泵系统中逆变器压缩机和风扇的功率流动(见图2)。高效地控制电机有助于实现压缩机和泵的更高能效标准。选择一个功率高效且紧凑的IPM产品不仅可以节省能源，还可以让设计师节省安装空间，并在缩短开发时间的同时提高性能。onsemi的SPM31系列1200V IGBT就是三相热泵应用的理想解决方案。

　　SPM 31：功率高效的电机控制

　　通过采用最新的Field Stop 7 (FS7) IGBT和第七代二极管技术，SPM31 IPM实现了卓越的效率和稳健性。这两项技术显著减少了电磁干扰(EMI)、降低了功率损耗并增加了功率密度。这些模块配备了门驱动集成电路(IC)和其他保护功能，如欠压锁定、过流断电、温度监控和故障报告(见图3)。

　　此外，与前一代解决方案和其他IPM选项相比，SPM31 IPM的尺寸更小(54.5 mm x 31mm x 5.6 mm)(见图4)。SPM31解决方案实现了高功率密度、更高性能和更低的总系统成本。由于其在更小的封装尺寸中的稳健性，它们是节省安装空间的理想解决方案。

　　SPM31产品结构的目标是减小足迹和低功率模块的增强可靠性。这是通过使用新的FS7 IGBT技术和基于转移模压包装的增强型直接键合铜(DBC)基板以及新的门驱动高压集成电路(HVIC)来实现的。

　　SPM31的低压IC (LVIC) 为低侧IGBT驱动配备了温度感应功能，以提高系统的整体可靠性。LVIC生成的模拟信号与其温度成正比。这个电压用于监控模块的温度并实施必要的保护措施以防止过热。

　　SPM31的一个相关特性是，其集成的HVIC有效地将逻辑级门输入转换为高侧IGBT所需的隔离不同级门驱动，以有效地操作模块内部的IGBT。每个相的负IGBT端子是单独提供的，以适应多种控制方法。

　　对于高功率应用，封装的散热非常重要，以确保所需的性能。高质量封装技术的关键方面在于优化封装尺寸，同时保持出色的散热性能，而不影响隔离等级。SPM31设备采用了DBC基板技术，实现了卓越的散热性能。这项技术实现了增强的可靠性和散热。功率芯片物理固定在DBC基板上(见图5)。

浮思特科技专注功率器件领域，为客户提供igbt、ipm模块等功率器件以及MCU和触控芯片，是一家拥有核心技术的电子元器件供应商和解决方案商。