收藏查看我的收藏0有用+1已投票0智能功率模塊編輯鎖定討論上傳視頻智能功率模塊(IPM)是IntelligentPowerModule的縮寫，是一種先進(jìn)的功率開關(guān)器件，具有GTR(大功率晶體管)高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的優(yōu)點(diǎn),以及MOSFET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)高輸入阻抗、高開關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率的優(yōu)點(diǎn)。而且IPM內(nèi)部集成了邏輯、控制、檢測(cè)和保護(hù)電路，使用起來(lái)方便,不*減小了系統(tǒng)的體積以及開發(fā)時(shí)間，也**增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，適應(yīng)了當(dāng)今功率器件的發(fā)展方向——模塊化、復(fù)合化和功率集成電路(PIC)，在電力電子領(lǐng)域得到了越來(lái)越***的應(yīng)用。中文名智能功率模塊外文名IPM概念一種先進(jìn)的功率開關(guān)器件全稱IntelligentPowerModule目錄1IPM結(jié)構(gòu)2內(nèi)部功能機(jī)制3電路設(shè)計(jì)智能功率模塊IPM結(jié)構(gòu)編輯結(jié)構(gòu)概念I(lǐng)PM由高速、低功率的IGBT芯片和推薦的門級(jí)驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路構(gòu)成，如圖1所示。其中，IGBT是GTR和MOSFET的復(fù)合，由MOSFET驅(qū)動(dòng)GTR，因而IGBT具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。IPM根據(jù)內(nèi)部功率電路配置的不同可分為四類:H型(內(nèi)部封裝一個(gè)IGBT)、D型(內(nèi)部封裝兩個(gè)IGBT)、C型(內(nèi)部封裝六個(gè)IGBT)和R型(內(nèi)部封裝七個(gè)IGBT)。小功率的IPM使用多層環(huán)氧絕緣系統(tǒng)，中大功率的IPM使用陶瓷絕緣。其主要功能是實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換和控制，從而提高電力設(shè)備的效率和可靠性。本地模塊銷售價(jià)格
這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)可以對(duì)電容進(jìn)行充電。這樣，正極的電壓也不會(huì)上升。如下圖：坦白說(shuō)，上面的這個(gè)解釋節(jié)我寫得不是很有信心，我希望有高人出來(lái)指點(diǎn)一下。歡迎朋友在評(píng)論中留言。我會(huì)在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中，通過(guò)實(shí)際的電流照片，驗(yàn)證這個(gè)二極管的作用?，F(xiàn)在來(lái)解釋在《變頻器整流部分元件》中說(shuō)，在《電流整流的方式分類》中講的“也可以用IGBT進(jìn)行整流”有問(wèn)題的。IGBT,通常就是一個(gè)元件，它不帶續(xù)流二極管。即是這個(gè)符號(hào)：商用IGBT模塊，都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個(gè)整體部件中，即下面的這個(gè)符號(hào)。在工廠中，我們稱這個(gè)整體部件叫IGBT，不會(huì)說(shuō)“IGBT模塊”。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個(gè)橋式整流電路，利用它的續(xù)流二極管實(shí)現(xiàn)整流。這樣，我們說(shuō)：IGBT也可以進(jìn)行整流，也沒(méi)有錯(cuò)。但它的實(shí)質(zhì)，還是用的二極管實(shí)現(xiàn)了整流。既然是用了“IGBT模塊”上的“續(xù)流二極管”整流，為什么不直接用“二極管”呢？答案是：這一種設(shè)計(jì)是利用“IGBT”的通斷來(lái)治理變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的“諧波”，這個(gè)原理以后寫文再講。河北模塊施工當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說(shuō)的IGBT也指IGBT模塊。
流過(guò)IGBT的電流值超過(guò)短路動(dòng)作電流，則立刻發(fā)生短路保護(hù)，***門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。跟過(guò)流保護(hù)一樣，為避免發(fā)生過(guò)大的di/dt，大多數(shù)IPM采用兩級(jí)關(guān)斷模式。為縮短過(guò)流保護(hù)的電流檢測(cè)和故障動(dòng)作間的響應(yīng)時(shí)間，IPM內(nèi)部使用實(shí)時(shí)電流控制電路(RTC)，使響應(yīng)時(shí)間小于100ns，從而有效抑制了電流和功率峰值，提高了保護(hù)效果。當(dāng)IPM發(fā)生UV、OC、OT、SC中任一故障時(shí)，其故障輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間tFO為1．8ms(SC持續(xù)時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一些)，此時(shí)間內(nèi)IPM會(huì)***門極驅(qū)動(dòng)，關(guān)斷IPM;故障輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，IPM內(nèi)部自動(dòng)復(fù)位，門極驅(qū)動(dòng)通道開放?？梢钥闯觯骷陨懋a(chǎn)生的故障信號(hào)是非保持性的，如果tFO結(jié)束后故障源仍舊沒(méi)有排除，IPM就會(huì)重復(fù)自動(dòng)保護(hù)的過(guò)程，反復(fù)動(dòng)作。過(guò)流、短路、過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作都是非常惡劣的運(yùn)行狀況，應(yīng)避免其反復(fù)動(dòng)作，因此*靠IPM內(nèi)部保護(hù)電路還不能完全實(shí)現(xiàn)器件的自我保護(hù)。要使系統(tǒng)真正安全、可靠運(yùn)行，需要輔助的**保護(hù)電路。智能功率模塊電路設(shè)計(jì)編輯驅(qū)動(dòng)電路是IPM主電路和控制電路之間的接口，良好的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)對(duì)裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有重要意義。IGBT的分立驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)IGBT的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題亦即MOSFET的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
IGBT模塊上有一個(gè)“續(xù)流二極管”。它有什么作用呢？答：當(dāng)PWM波輸出的時(shí)候，它是維持電機(jī)內(nèi)的電流不斷用的。我在說(shuō)明變頻器逆變?cè)淼臅r(shí)候，用的一個(gè)電阻做負(fù)載。電阻做負(fù)載，它上面的電流隨著電壓有通斷而通斷，上圖所示的原理沒(méi)有問(wèn)題。但變頻器實(shí)際是要驅(qū)動(dòng)電機(jī)的，接在電機(jī)的定子上面，定子是一組線圈繞成的，就是“電感”。電感有一個(gè)特點(diǎn)：它的內(nèi)部的電流不能進(jìn)行突變。所以當(dāng)采用PWM波輸出電壓波形時(shí)，加在電機(jī)上的電壓就是“斷斷續(xù)續(xù)”的，這樣電機(jī)內(nèi)的電流就會(huì)“斷斷續(xù)續(xù)”的，這就給電機(jī)帶來(lái)嚴(yán)重的后果：由于電感斷流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)加在IGBT上面，對(duì)IGBT會(huì)有損害。解決的辦法：在IGBT的CE極上并聯(lián)“續(xù)流二極管”。有了這個(gè)續(xù)流二極管，電機(jī)的電流就是連續(xù)的。具體怎么工作的呢？如下圖，負(fù)載上換成了一個(gè)電感L。當(dāng)1/4開通時(shí)，電感上會(huì)有電流流過(guò)。然后PWM波控制1/4關(guān)斷，這樣上圖中標(biāo)箭頭的這個(gè)電路中就沒(méi)有電流流過(guò)。由于電感L接在電路中，電感的特性，電流不能突然中斷，所以電感中此時(shí)還有電流流過(guò)，同時(shí)因?yàn)殡娐飞想娏髦袛嗔?，?dǎo)致它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)將通過(guò)3的續(xù)流二極管加到正極上，由于正極前面有濾波電容。聚苯硫醚PPS是一種白色、堅(jiān)硬的聚合物類，具有良好化學(xué)結(jié)晶度的特種熱塑性工程塑料.
通過(guò)在ipm模塊發(fā)射極端子與柵極端子之間設(shè)置相互連接的低阻值電阻r、放大濾波電路、保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路，形成ipm模塊的短路檢測(cè)電路，放大濾波電路能放大流過(guò)電阻r的電流信號(hào)，采集電流所需時(shí)間極短且濾除干擾電流毛刺，電流放大后更易于進(jìn)行閾值電流值的設(shè)置，有效的提高了短路電流檢測(cè)的精確度，縮短了短路檢測(cè)時(shí)間；放大后的電流信號(hào)傳遞給保護(hù)電路，使保護(hù)電路能夠短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出ipm模塊是否發(fā)生短路，對(duì)ipm模塊進(jìn)行保護(hù)，避免了ipm模塊中芯片因承受過(guò)大的短路電流而燒毀，從而提高了ipm模塊的可靠性和使用壽命。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型ipm模塊短路檢測(cè)電路的原理圖；圖2是本實(shí)用新型ipm模塊短路檢測(cè)電路中保護(hù)電路的原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型ipm模塊短路檢測(cè)電路的效果對(duì)比圖。圖中，，3.放大濾波電路，4.保護(hù)電路，5.驅(qū)動(dòng)電路，7.電阻r。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型一種ipm模塊短路檢測(cè)電路，參照?qǐng)D1，包括連接在ipm模塊1發(fā)射極端子與柵極端子之間的電阻r7、放大濾波電路3、保護(hù)電路4和驅(qū)動(dòng)電路5，放大濾波電路3采集放大電阻r7的電流，保護(hù)電路4將放大的電流轉(zhuǎn)換為電壓u，并與閾值電壓uref進(jìn)行比較。具有良好化學(xué)結(jié)晶度的特種熱塑性工程塑料，綜合性能優(yōu)異，可作為IGBT模塊的質(zhì)量材料之選。智能模塊批發(fā)
廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)、變頻器、變頻家電等領(lǐng)域。本地模塊銷售價(jià)格
1、晶閘管智能模塊的應(yīng)用領(lǐng)域該智能模塊廣泛應(yīng)用于控溫、調(diào)光、勵(lì)磁、電鍍、電解、充放電、電焊機(jī)、等離子拉弧、逆變電源等需對(duì)電力能量大小進(jìn)行調(diào)整和變換的場(chǎng)合，如工業(yè)、通訊、**等各類電氣控制、電源等，根據(jù)還可通過(guò)模塊的控制端口與多功能控制板連接，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流、穩(wěn)壓、軟啟動(dòng)等功能，并可實(shí)現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)溫、缺相等保護(hù)功能。2、晶閘管智能模塊的控制方式通過(guò)輸入模塊控制接口一個(gè)可調(diào)的電壓或者電流信號(hào)，通過(guò)調(diào)整該信號(hào)的大小即可對(duì)模塊的輸出電壓大小進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模塊輸出電壓從0V至任一點(diǎn)或全部導(dǎo)通的過(guò)程。電壓或電流信號(hào)可取自各種控制儀表、計(jì)算機(jī)D/A輸出，電位器直接從直流電源分壓等各種方法；控制信號(hào)采用0～5V，0～10V，4～20mA三種比較常用的控制形式。3、模塊的控制端口與控制線模塊控制端接口有5腳、9腳和15腳三種形式，分別對(duì)應(yīng)于5芯、9芯、15芯的控制線。采用電壓信號(hào)的產(chǎn)品只用**腳端口，其余為空腳，采用電流信號(hào)的9腳為信號(hào)輸入，控制線的屏蔽層銅線應(yīng)焊接到直流電源地線上,連接時(shí)注意不要同其它的端子短路,以免不能正常工作或可能燒壞模塊。模塊控制端口插座和控制線插座上都有編號(hào)，請(qǐng)一一對(duì)應(yīng)，不要接反。以上六個(gè)端口為模塊基本端口。本地模塊銷售價(jià)格