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智能功率模块IPM的耗散功率一般是多大

发布时间:2023-05-11 12:00来源:www.51edu.com作者:畅畅

一、智能功率模块IPM的耗散功率一般是多大

这个问题太笼统了,耗散功率是要看你的开关频率大小有很大关系的,还有就是哪局导通阻抗。比如说同样恒流控制在10A的电流,如果你工作在10KHz与工作在5KHz的频率下,耗散功率完全不一样。懂了吧?

一般来说,50A左右的IGBT模块,工作在10KHz时,是没有问题的,在20A以下的IGBT,工作在5--15KHz稳妥,如果腔神是150A以上的,工作在1---3KHz,耗散伍缓亏功率非常小的,

二、有内行的说一说,ipm智能功率模块怎么选型?

ipm智能功率模块选型不算复杂,就拿亏陪世界知名半导体安森美公司产品来说销晌蠢,SPM31系列可以运用于驱动永磁同步电动机、无刷直流电动机和交流异步电动机,用来驱动PMSM电动机、BLDC电动机和交流异步电动机的,可谨搜以选择DIP-S6系列。

三、ipm模块驱动电路原理?

IPM(Intelligent Power Module),即智能功率模块,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.它由高速低功耗的管芯和优化的门极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,也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件,内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。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的特点: IPM与以往IGBT模块及驱动电路的组件相比具有如下特点:

(1)内含驱动电路。设定了最佳的IGBT驱动条件,驱动电路与IGBT间的距离很短,输出阻抗很低,因此,不需要加反向偏压。所需电源为下桥臂1组,上桥臂3组,共4组。 (2)内含过电流保护(OC)、短路保护(SC)。由于是通过检测各[GBT集电极电流实现保护的,故不管哪个IGBT发生异常,都能保护,特别是下桥臂短路和对地短路的保护。 (3)内含驱动电源欠电压保护(UV)。每个驱动电路都具有UV保护功能。当驱动电源电压UCC小于规定值UV时,产生欠电压保护。 (4)内含过热保护(OH)。OH是防止IGBT、FRD(快恢复二极管)过热的保护功能。IPM内部的绝缘基板上没有温度检测元件,检测绝缘基板温度Tcoh(IGBT、FRD芯片异常发热后的保护动作时间比较慢)。R-IPM进一步在各IGBT芯片内没有温度检测元件,对于芯片的异常发热能高速实现OH保护。 (5)内含报警输出(ALM)。ALM是向外部输出故障报警的一种功能,当OH及下桥臂OC、Tjoh、UV保护动作时,通过向控制IPM的微机输出异常信号,能切实停止系统。 (6)内含制动电路。和逆变桥一样,内含IGBT、FRD、驱动电路、保护电路,加上电能释放电阻可构成制动电路

四、智能功率模块的IPM的基本工作特性

IPM由高速、低功率的IGBT芯片和优选的门级驱动及保护电路构成,如图1所示。其中,IGBT是GTR和MOSFET的复合,由MOSFET驱动GTR,因而IGBT具有两者的优点。

IPM根据内部功率电路配置的不同可分为四类:H型(内部封装一个IGBT)、D型(内部封装两个IGBT)、C型(内部封装六个IGBT)和R型(内部封装七个IGBT)。小功率的IPM使用多层环氧绝缘系统,中大功率的IPM使用陶瓷绝缘。 IPM内置的驱动和保护电路使系统硬件电路简单、神弯链可靠,缩短了系统开发时间,也提高了故障下的自保护能力。与普通的IGBT模块相比,IPM在系统性能及可靠性方面都有进一步的提高。

保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作,IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号(FO)。各种保护功能具体如下:

(1)控制电压欠压保护(UV):IPM使用单一的+15V供电,若供电电压低于12.5V,且时间超过toff=10ms,发生欠压保护,封锁门极驱动电路,输出故障信号。

(2)过温保护(OT):在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了一个温度传感器,当IPM温度传感器测出其基板的温度超过温度值时,发生过温保护,封锁门极驱动电路,输出故障信号。

(3)过流保护(OC):若流过IGBT的电流值超过过流动作电流,且时间超过toff,则发生过流保护,封锁门极驱动电路,输出故障信号。为避免发生过大的di/dt,大多数IPM采用两级关断模式。其中,VG为内部门极驱动电压,ISC为短路电流值,IOC为过流电流值,IC为集电极电流,IFO为故障输出电流。

(4)短路保护(SC):若负载发生短路或控制系统故障闹键导致短路,流过IGBT的电流值超过短路动作电流,则立刻发生短路保护,封锁门极驱动电路,输出故障信号。跟过流保护一样,为避免发生过大的di/dt,大多数IPM采用两级关断模式。为缩短过流保护的电流检测和故障动作间的响应时间,IPM内部使用实时电流控制电路(RTC),使响应时间小于100ns,从而有效抑制了电流和功率峰值,提高了保护效果。

当IPM发生UV、OC、OT、SC中任一故障时,其故障输出信号持续时间tFO为1.8ms(SC持续时间会长一些),此时间内IPM会封锁门极驱动,关断IPM;故障输出信号持续时间结束后,IPM内部自动复位,门极驱动通道开放。

可以看出,器件自身产生的故障信号是非保持性的,如果tFO结束后故障源仍旧没有排除,IPM就会重复自动保护的过程,反复动作。过流、短路、过热保护动作都是非常恶劣的运行状况,应避免其反复动作游孙,因此仅靠IPM内部保护电路还不能完全实现器件的自我保护。要使系统真正安全、可靠运行,需要辅助的外围保护电路。

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