什么是智能功率模塊?智能功率模塊有哪些特點(diǎn)?

在這篇文章中，小編將對(duì)智能功率模塊相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、什么是智能功率模塊

智能功率模塊IPM是Intelligent Power Module的縮寫，是一種先進(jìn)的功率開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率的優(yōu)點(diǎn)。而且智能功率模塊內(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,不僅減小了系統(tǒng)的體積以及開(kāi)發(fā)時(shí)間，也大大增強(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)越廣泛的應(yīng)用。

智能功率模塊由高速、低功率的IGBT芯片和優(yōu)選的門級(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)。

智能功率模塊根據(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)。小功率的智能功率模塊使用多層環(huán)氧絕緣系統(tǒng)，中大功率的智能功率模塊使用陶瓷絕緣。

二、智能功率模塊的主要特點(diǎn)

通過(guò)上面的介紹，想必大家對(duì)智能功率模塊已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，我們來(lái)了解一下智能功率模塊的主要特點(diǎn)。智能功率模塊的特點(diǎn)主要可以從6大方面來(lái)闡述，分別是：驅(qū)動(dòng)電路、欠電壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)電流和短路保護(hù)、制動(dòng)電路、便利性。

1.驅(qū)動(dòng)電路

在智能功率模塊內(nèi)部設(shè)置了高性能的驅(qū)動(dòng)電路，具有出現(xiàn)故障后自動(dòng)軟關(guān)斷IGBT的功能，同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)電路與IGBT之間距離極短，抗干擾能力強(qiáng)，輸出阻抗又很低，不需要加反偏電壓，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路電源，僅需提供1組下橋臂的公共電源和3組上橋臂的獨(dú)立“浮地”電源。

2.欠電壓保護(hù)

每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路都具有欠電壓(UV)保護(hù)功能。無(wú)論什么原因，只要驅(qū)動(dòng)電路電源電壓Ucc低于欠電壓閥值Uuv時(shí)間超過(guò)10ms，智能功率模塊就會(huì)關(guān)斷，同時(shí)輸出一個(gè)故障報(bào)警信號(hào)。

3.過(guò)熱保護(hù)

智能功率模塊內(nèi)部絕緣基板上設(shè)有溫度傳感器，當(dāng)溫度超過(guò)過(guò)熱斷開(kāi)閥值時(shí)，智能功率模塊內(nèi)部的保護(hù)電路就會(huì)阻止門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，不接受控制輸入信號(hào)，直至過(guò)熱現(xiàn)象消失，保護(hù)器件不受損壞，同時(shí)輸出過(guò)熱故障信號(hào)。當(dāng)溫度下降到過(guò)熱復(fù)位閥值時(shí)，電路自動(dòng)恢復(fù)正常工作。

4.過(guò)電流、短路保護(hù)

智能功率模塊中的IGBT電流傳感器是射極分流式，采樣電阻上流過(guò)的電流很小，但與流過(guò)開(kāi)關(guān)器件上的電流成正比例關(guān)系，從而取代了大功率電阻、電流互感器、霍爾電流傳感器等電流監(jiān)測(cè)組件。如果智能功率模塊中任意一IGBT的C極電流大于過(guò)電流動(dòng)作電流10μs時(shí)，智能功率模塊將軟關(guān)斷，并且輸出過(guò)電流報(bào)警信號(hào)。

5.制動(dòng)電路

智能功率模塊中設(shè)有IGBT組成的制動(dòng)電路。當(dāng)智能功率模塊接收到制動(dòng)信號(hào)后，制動(dòng)電路中的IGBT導(dǎo)通，接在制動(dòng)端BN的制動(dòng)電阻吸收電能，制動(dòng)電路工作。

6.使用方便

智能功率模塊采用陶瓷絕緣結(jié)構(gòu)，直接安裝在絕緣板上。直流輸入(P、N)、制動(dòng)單元輸出(B)和變頻器輸出端子直接用螺釘連接;輸入、輸出控制端子并排成一列，可用通用插座連接。所以主接線端子和控制端接線端子都可以直接拆卸，不需要烙鐵焊接，非常方便。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)智能功率模塊的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。