智能功率模塊(IPM)是IntelligentPowerModule的縮寫,,是一種先進的功率開關器件,,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,以及MOSFET(場效應晶體管)高輸入阻抗,、高開關頻率和低驅(qū)動功率的優(yōu)點,。而且IPM內(nèi)部集成了邏輯、控制,、檢測和保護電路,,使用起來方便,不*減小了系統(tǒng)的體積以及開發(fā)時間,也**增強了系統(tǒng)的可靠性,,適應了當今功率器件的發(fā)展方向——模塊化,、復合化和功率集成電路(PIC),在電力電子領域得到了越來越***的應用,。中文名智能功率模塊外文名IPM概念一種先進的功率開關器件全稱IntelligentPowerModule目錄1IPM結(jié)構(gòu)2內(nèi)部功能機制3電路設計智能功率模塊IPM結(jié)構(gòu)編輯結(jié)構(gòu)概念IPM由高速,、低功率的IGBT芯片和推薦的門級驅(qū)動及保護電路構(gòu)成,如圖1所示,。其中,,IGBT是GTR和MOSFET的復合,由MOSFET驅(qū)動GTR,,因而IGBT具有兩者的優(yōu)點,。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IGBT)、D型(內(nèi)部封裝兩個IGBT),、C型(內(nèi)部封裝六個IGBT)和R型(內(nèi)部封裝七個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,。IGBT功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成的功率模塊,。北京哪里有IGBT模塊代理商
智能功率模塊內(nèi)部功能機制編輯IPM內(nèi)置的驅(qū)動和保護電路使系統(tǒng)硬件電路簡單、可靠,,縮短了系統(tǒng)開發(fā)時間,,也提高了故障下的自保護能力。與普通的IGBT模塊相比,,IPM在系統(tǒng)性能及可靠性方面都有進一步的提高,。保護電路可以實現(xiàn)控制電壓欠壓保護,、過熱保護、過流保護和短路保護,。如果IPM模塊中有一種保護電路動作,,IGBT柵極驅(qū)動單元就會關斷門極電流并輸出一個故障信號(FO)。各種保護功能具體如下:(1)控制電壓欠壓保護(UV):IPM使用單一的+15V供電,,若供電電壓低于12.5V,,且時間超過toff=10ms,發(fā)生欠壓保護,,***門極驅(qū)動電路,,輸出故障信號。(2)過溫保護(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個溫度傳感器,,當IPM溫度傳感器測出其基板的溫度超過溫度值時,,發(fā)生過溫保護,***門極驅(qū)動電路,,輸出故障信號,。(3)過流保護(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動作電流,且時間超過toff,,則發(fā)生過流保護,,***門極驅(qū)動電路,輸出故障信號,。為避免發(fā)生過大的di/dt,,大多數(shù)IPM采用兩級關斷模式。其中,,VG為內(nèi)部門極驅(qū)動電壓,,ISC為短路電流值,IOC為過流電流值,,IC為集電極電流,,IFO為故障輸出電流。上海優(yōu)勢IGBT模塊出廠價格晶閘管智能模塊指的是一種特殊的模板,,采用了采用全數(shù)字移相觸發(fā)集成電路,。
這個反電動勢可以對電容進行充電。這樣,,正極的電壓也不會上升,。如下圖:坦白說,上面的這個解釋節(jié)我寫得不是很有信心,,我希望有高人出來指點一下,。歡迎朋友在評論中留言。我會在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中,通過實際的電流照片,,驗證這個二極管的作用?,F(xiàn)在來解釋在《變頻器整流部分元件》中說,在《電流整流的方式分類》中講的“也可以用IGBT進行整流”有問題的,。IGBT,通常就是一個元件,,它不帶續(xù)流二極管。即是這個符號:商用IGBT模塊,,都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個整體部件中,,即下面的這個符號,。在工廠中,,我們稱這個整體部件叫IGBT,不會說“IGBT模塊”,。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個橋式整流電路,,利用它的續(xù)流二極管實現(xiàn)整流。這樣,,我們說:IGBT也可以進行整流,,也沒有錯。但它的實質(zhì),,還是用的二極管實現(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:這一種設計是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時產(chǎn)生的“諧波”,,這個原理以后寫文再講。
這要由具體的應用和所使用的功率管決定,。比較大柵極充電電流是±15A,充電電流由外接的柵極電阻限定,。如果將25腳G通過電阻直接與IGBT:G相連,IGBT的驅(qū)動波形上升沿較大,但IGBT導通后上升較快,如圖2所示;圖2IGD515EI輸出端不加MOS管時IGBT的驅(qū)動波形(-14V~+12V,5V/p,5μs/p)如果在25腳與IGBT:G中間串入一只MOS管,進行電流放大,可有效地減小IGBT驅(qū)動波形的上升沿,縮短IGBT的導通過程,減小IGBT離散性造成的導通不一致性,減小動態(tài)均壓電路的壓力,但IGBT導通后上升較慢,其波形如圖3所示。圖3IGD515EI輸出端加MOS管時IGBT的驅(qū)動波形(-14V~+12V,5V/p,5μs/p)(1)響應時間電容和中斷時間電容選擇功率管,特別是IGBT的導通需要幾個微秒,因此功率管導通后要延遲一段時間才能對其管壓降進行監(jiān)測,以確定IGBT是否過流,這個延遲即為“響應時間”,。響應時間電容CME的作用是和內(nèi)部Ω上拉電阻構(gòu)成數(shù)微秒級的延時ta,CME的計算方法如下:在IGBT導通以后,通過IGD515EI內(nèi)部的檢測電路對19腳的檢測電壓(IGBT的導通壓降)進行檢測,。若導通壓降高于設定的門限,則認為IGBT處于過流工作狀態(tài),由IGD515EI的35腳送出IGBT過流故障信號,經(jīng)光纖送給控制電路,將驅(qū)動信號***一小段時間。這段時間為截止時間tb,。 IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關,。
2)直流側(cè)產(chǎn)生的過電壓如切斷回路的電感較大或者切斷時的電流值較大,都會產(chǎn)生比較大的過電壓,。這種情況常出現(xiàn)于切除負載,、正在導通的晶閘管開路或是快速熔斷器熔體燒斷等原因引起電流突變等場合。(3)換相沖擊電壓包括換相過電壓和換相振蕩過電壓,。換相過電壓是由于晶閘管的電流降為0時器件內(nèi)部各結(jié)層殘存載流子復合所產(chǎn)生的,,所以又叫載流子積蓄效應引起的過電壓。換相過電壓之后,出現(xiàn)換相振蕩過電壓,,它是由于電感,、電容形成共振產(chǎn)生的振蕩電壓,其值和換相結(jié)束后的反向電壓有關,。反向電壓越高,,換相振蕩過電壓也越大。針對形成過電壓的不同原因,,可以采取不同的抑制方法,,如減少過電壓源,并使過電壓幅值衰減,;抑制過電壓能量上升的速率,,延緩已產(chǎn)生能量的消散速度,增加其消散的途徑,;采用電子線路進行保護等,。**常用的是在回路中接入吸收能量的元件,使能量得以消散,,常稱之為吸收回路或緩沖電路,。(4)阻容吸收回路通常過電壓均具有較高的頻率,因此常用電容作為吸收元件,,為防止振蕩,,常加阻尼電阻,構(gòu)成阻容吸收回路,。阻容吸收回路可接在電路的交流側(cè),、直流側(cè),或并接在晶閘管的陽極和陰極之間,。吸收電路**好選用無感電容,,接線應盡量短。,。 已有適用于高壓變頻器的有電壓型HV-IGBT,igct,電流型sgct等,。安徽好的IGBT模塊供應
這種裝置的優(yōu)點是控制電路簡單,沒有反向耐壓問題,,因此特別適合做交流無觸點開關使用,。北京哪里有IGBT模塊代理商
下面分別介紹利用萬用表判定GTO電極、檢查GTO的觸發(fā)能力和關斷能力,、估測關斷增益βoff的方法,。1.判定GTO的電極將萬用表撥至R×1檔,測量任意兩腳間的電阻,,*當黑表筆接G極,,紅表筆接K極時,,電阻呈低阻值,對其它情況電阻值均為無窮大,。由此可迅速判定G,、K極,剩下的就是A極,。2.檢查觸發(fā)能力如圖2(a)所示,,首先將表Ⅰ的黑表筆接A極,紅表筆接K極,,電阻為無窮大,;然后用黑表筆尖也同時接觸G極,加上正向觸發(fā)信號,,表針向右偏轉(zhuǎn)到低阻值即表明GTO已經(jīng)導通,;**后脫開G極,只要GTO維持通態(tài),,就說明被測管具有觸發(fā)能力,。3.檢查關斷能力現(xiàn)采用雙表法檢查GTO的關斷能力,如圖2(b)所示,,表Ⅰ的檔位及接法保持不變。將表Ⅱ撥于R×10檔,,紅表筆接G極,,黑表筆接K極,施以負向觸發(fā)信號,,如果表Ⅰ的指針向左擺到無窮大位置,,證明GTO具有關斷能力。4.估測關斷增益βoff進行到第3步時,,先不接入表Ⅱ,,記下在GTO導通時表Ⅰ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n1;再接上表Ⅱ強迫GTO關斷,,記下表Ⅱ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n2,。**后根據(jù)讀取電流法按下式估算關斷增益:βoff=IATM/IGM≈IAT/IG=K1n1/K2n2式中K1—表Ⅰ在R×1檔的電流比例系數(shù);K2—表Ⅱ在R×10檔的電流比例系數(shù),。βoff≈10×n1/n2此式的優(yōu)點是,。 北京哪里有IGBT模塊代理商