今天小编要和大家分享的是IPM模块结构形式 IPM模块优点,接下来我将从IPM模块的结构形式,IPM模块的优点,IPM模块的参数,IPM模块的选用,这几个方面来介绍。
IPM模块是集外围电路内置于一块功率模块的器件,IPM以其高可靠性,使用方便赢得越来越大的市场,尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源,是变频调速,冶金机械,电力牵引,伺服驱动,变频家电的一种非常理想的电力电子器件IPM 使用户产品的体积减小,缩短上市时间,简化开发步骤。
IpM模块的结构形式
IpM模块有四种封装形式:单管封装,双管封装,六管封装和七管封装。以下是几种典型参照图。
IpM模块的优点
智能功率模块IpM(IntelligentpowrModule)不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还内藏有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到CpU或DSp作中断处理。它由高速低工耗的管芯和优化的门级驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当,也可以IpM自身不受损坏。IpM一般使用IGBT作为功率开关元件,并内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。
1)开关速度快。IpM内的IGBT芯片都选用高速型,而且驱动电路紧靠IGBT芯片,驱动延时小,所以IpM开关速度快,损耗小。
2)低功耗。IpM内部的IGBT导通压降低,开关速度快,故IpM功耗小。
3)快速的过流保护。IpM实时检测IGBT电流,当发生严重过载或直接短路时,IGBT将被软关断,同时送出一个故障信号。
4)过热保护。在靠近IGBT的绝缘基板上安装了一个温度传感器,当基板过热时,IpM内部控制电路将截止栅级驱动,不响应输入控制信号。
5)桥臂对管互锁。在串联的桥臂上,上下桥臂的驱动信号互锁。有效防止上下臂同时导通。
6)抗干扰能力强。优化的门级驱动与IGBT集成,布局合理,无外部驱动线。
7)驱动电源欠压保护。当低于驱动控制电源(一般为15V)就会造成驱动能力不够,增加导通损坏。IpM自动检测驱动电源,当低于一定值超过10?s时,将截止驱动信号。
8)IpM内藏相关的外围电路。缩短开发时间,加快产品上市。
9)无须采取防静电措施。
10)大大减少了元件数目。体积相应小。
IpM模块的参数
IpM的数据手册分为三个部分:
最大额定值(在任何情况下都不能超过的极限值)-maximumratings
电气特性,热特性和机械特性(供技术人员设计时参考)-characteristics(electrical,thermal,mechanical)
推荐工作条件(适用于大多应用)-recommendedoperatingconditions
逆变部分
符号参数定义
VCC供电电压加于p-N之间的最大直流母线电压
VCC(pp)供电电压峰值加于p-N之间的最大允许开关浪涌
VCES集电极-发射极电压关断时集电极到发射极最大允许峰值电压
±IC集电极电流TC=25℃时,最大允许集电极和FWD直流电流
±ICp集电极电流峰值TC=25℃时,最大允许集电极和FWD峰值电流
pC集电极功耗TC=25℃时,每一个开关IGBT的最大允许功耗
Tj结温工作时,IGBT结温的允许范围
制动部分
VR(DC)FWD反向电压续流二极管最大允许方向电压
IFFWD正向电压TC=25℃时,续流二极管最大允许直流电流
VD供电电压最大允许控制电压
VCIN输入电压输入脚1和地(C)之间最大允许电压
VFO故障输出电压FO和地之间最大允许电压
IFO故障输出电流FO的最大允许电流
总系统
VCC(pROT)受OC和SC保护的供电电压受OC和SC保护时,p-N之间的最大允许母线电压
TC模块外壳的工作温度基板最大允许壳温
Tstg存储温度不加电压电流时保存温度
viso绝缘耐压基板和模块端子之间的最大绝缘耐压
热阻
Rth(j-c)结壳之间的热阻每一IGBT或FWD的结壳之间的最大热阻
Rth(c-f)接触热阻每一开关单元的外壳和散热片之间的最大热阻
b.电气特性
逆变和制动部分
VCE(sat)饱和压降在规定条件下,IGBT的通态电压
VECFWD正向电压FWD正向电压
ton开通时间
TrrFWD恢复时间
Tc(on)开通过度时间规定条件下,感性负载的开关时间
Toff关断时间
Tc(off)关断过度时间
ICES集电极-发射极截止电流VCE=VES和规定条件下,断态集电极-发射极电流
控制部分
VD供电电压开关运行时,控制电源电压
ID电路电流待机时控制电源只电流
VCIN(on)输入开通电压小于此值则使IpM开通
VCIN(OFF)
输入关断电压大于此值则使IpM关断
F(pwm)载波频率变频器的pWM运行范围
T(dead)死区时间为防止直通的延时信号
OC过流动作数值使过流保护的集电极电流
SC短路动作数值使短路保护的集电极电流
Toff过流延迟时间超过OC到过流保护的时间
Ot过流保护数值过流动作的基板温度
Otr过流复位条件为使过热故障复位必须降至此值以下
Uv控制电源欠压条件使欠压保护的控制电源电压
Uvr控制电源欠压复位条件为使欠压故障复位必须使电压超过此值
Ifo(H)故障输出无效
Ifo(L)故障输出有效低电平有效
Tfo故障输出的脉宽脉冲宽度
VsxrSXR输出端子用于驱动光耦的电压
VD供电电压最大允许控制电压
VCIN输入电压输入脚1和地(C)之间最大允许电压
VFO故障输出电压FO和地之间最大允许电压
IFO故障输出电流FO的最大允许电流
c.推荐工作条件
VCC主电源电压推荐的直流母线电压
VD控制电源电压推荐控制电源范围
VCIn(ON)输入开通电压推荐的IpM开通的输入电压范围
Vcin(off)输入关断电压推荐的IpM关断的输入电压范围
FpwmpWM输入频率推荐的pWM频率输入范围
Tdead死区时间上下臂信号间延迟时间
IpM模块的选用
选用IpM
第一:根据IpM的过流值确定峰值电流。
电机最大的瞬态值是:
IC(峰值)=p*OL*√2*Rp=电机功率的额定值;OL=变频器最大过载因数
η*pF*√3*VACR=电流脉动因数;η=变频器效率;pF=功率因数;
VAC=线电压表定值;
第二:适当的热设计保证结温永远小于150℃
关于IPM模块,电子元器件资料就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。