0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

工业设备逆变器的最佳伴侣:智能功率模块

如意 来源:OFweek电子工程网 作者:安森美半导体 2020-08-21 15:51 次阅读

智能功率模块Intelligent Power Module, IPM)是一种先进的功率开关器件,适应了当今功率器件的发展方向—模块化、复合化和集成化(PIC),在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。

本文将为您介绍IPM的特性,以及安森美半导体(ON Semiconductor)所推出的IPM产品

高度集成的IPM是逆变器的好搭档

智能功率模块(IPM)一般使用高速、低功率的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为功率开关组件,内部集成电流传感器保护电路,及门级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把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且内部还集成逻辑、控制和过电压、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,使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间,也大大增强了系统的可靠性,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其中的IGBT是GTR(大功率晶体管)和MOSFET(场效应晶体管)的复合,由MOSFET驱动GTR,因而IGBT具有两者的优点。

GTR具备高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。

IPM与以往IGBT模块及驱动电路的组件相比,

IPM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。

IPM内含过电流(OC)保护、欠电压(UV)保护等功能,确保系统能够稳定运作。

安森美半导体在功率半导体领域居业界领导地位,推出了多款IPM产品,以下将为您介绍用于工业设备的部分重点产品。

01

属于SPM31系列的NFAM1012L5B(1200 V、10 A)与NFAM2012L5B(1200 V、20 A)是支持完全集成的逆变器电源模块,由独立的高端栅极驱动器、低压集成电路(LVIC),以及六个IGBT和温度传感器(LVIC的TSU)组成,适用于驱动永磁同步(PMSM)电动机、无刷直流(BLDC)电动机和交流异步电动机。

IGBT在三相桥中进行配置,并为下管脚提供单独的发射极连接,以在选择控制算法时提供最大的灵活性。功率级具有欠压锁定保护(UVP),内部升压二极管用于高端栅极升压驱动。

NFAM1012L5B/NFAM2012L5B具备主动逻辑接口,内置UVP,集成自举二极管和电阻,并拥有单独的低侧IGBT发射极连接,用于每个相的单独电流感测,具有温度传感器(LVIC的TSU输出),符合UL认证,并是无铅器件。

此外,SPM31系列还有许多支持不同功率、特性近似的器件,

包括NFAM2065L4B(650 V、20 A)、NFAM3065L4B(650 V、30 A)与NFAM5065L4B(650 V、50 A),

可供客户依据不同规格需求来选择。

02

属于SPM49系列的NFAL5065L4B(650 V、50 A)与NFAL7565L4B(650 V、75 A)智能电源模块,可为交流感应、BLDC和PMSM电机提供功能齐全的高性能逆变器输出级。

这些模块集成了内置IGBT的优化栅极驱动器,以最大程度地降低EMI和损耗,同时还提供多种模块上保护功能,包括欠压锁定、过流关断、温度检测和故障报告。

内置的高速高压集成电路(HVIC)仅需一个电源电压,即可将输入的逻辑电平栅极输入转换为高压、大电流驱动信号,以正确驱动模块的内部IGBT。

每个相都有独立的IGBT负极端子,以支持最广泛的控制算法。

SPM31 / SPM49系列包含用于栅极驱动和保护的控制集成电路,具备低损耗、短路电流耐受能力IGBT,使用具备极低热阻的Al2O3 DBC(覆铜陶瓷)基板,内置自举二极管/电阻,以及与低侧IGBT分开的开路发射极引脚,用于三相电流感测,通过集成式感应IGBT进行可调的过流保护,绝缘额定值为2500 Vrms/1分钟,符合UL认证与RoHS要求。

03

属于DIP-S6系列的NFAQ0860L36T(600 V、8 A)与NFAQ1060L36T(600 V、10 A)是完全集成的逆变器功率级,由高压驱动器,六个IGBT和一个热敏电阻组成,适用于驱动PMSM电动机、BLDC电动机和交流异步电动机。

IGBT配置在一个三相桥中,每个桥臂的下桥臂有单独的发射极连接,以在选择控制算法时提供最大的灵活性。

功率级具有全方位的保护功能,包括交叉传导保护、外部停机和欠压锁定功能。

内部比较器和连接到过电流保护电路的基准电压源,允许设计人员设置过电流保护水平。

NFAQ0860L36T/NFAQ1060L36T带集成驱动器,采用DBC基板,

NFAQ0860L36T在8 A时的典型值为VCE(sat)= 2.4V、VF = 2.1V、ESW = 280 J,

NFAQ1060L36T在10 A时的典型值为VCE(sat)= 1.9V、VF = 2.4V、ESW = 400 J,

均采用紧凑的29.6毫米x 18.2毫米双列直插式封装,具备可调过流保护等级,集成自举二极管和电阻器,以及用于基板温度测量的热敏电阻,内置欠压保护、交叉传导保护、关机销,通过ITRIP输入可关闭所有IGBT,模块底部至引脚端仅有3.4mm的短引线长度,并符合UL1557认证。

NFAQ0860L36T/NFAQ1060L36T采用的DBC基板具有良好的散热性(低热阻),使用最新技术来优化损耗,并有良好的EMI,通过紧凑的封装减小PCB尺寸,可调过电流保护水平,集成了多功能,具有紧凑设计、优化成本的特性,通过嵌入式NTC热敏电阻器,可以更精确地测量模块温度,模块与PCB的组装更加紧密,以减少振动应力。

安森美半导体提供多种规格的IPM产品以满足各种应用的不同需求,IPM产品的应用领域包括工业风机、洗衣机、空调机、水泵等,

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 逆变器
    +关注

    关注

    269

    文章

    4164

    浏览量

    200952
  • 功率
    +关注

    关注

    13

    文章

    2002

    浏览量

    68550
  • 工业
    +关注

    关注

    3

    文章

    1515

    浏览量

    45349
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    工业智能网关如何与设备连接?

    随着工业4.0时代的来临,智能化、自动化已成为工业生产的标配。在这样的背景下,工业智能网关应运而生,成为连接
    的头像 发表于 03-27 17:25 257次阅读

    工频逆变器和高频逆变器之间的区别是什么

    逆变器。它将直流电源转换为与电网频率一致的交流信号,适用于工业领域的大功率设备。而高频逆变器工作频率通常在几千Hz至几十千赫范围内,相对于
    的头像 发表于 01-31 16:27 535次阅读

    逆变器如何匹配182/210硅片尺寸的超高功率组件呢?

    逆变器如何匹配182/210硅片尺寸的超高功率组件呢? 匹配逆变器与182/210硅片尺寸的超高功率组件是光伏发电系统设计的关键环节之一。逆变器
    的头像 发表于 01-23 15:28 202次阅读

    工业智能网关实现的功能 工业智能网关怎么与设备连接

    类型的传感器和设备,并采集它们生成的数据。通过内置的通信模块工业智能网关可以将采集到的数据传输到云平台或其他上层系统进行处理和分析。 数据处理和分析:
    的头像 发表于 01-19 10:19 261次阅读

    逆变器的组成以及主要原料

    功率模块 功率模块逆变器的主要功率转换部件,负责将直流电转换为交流电。
    的头像 发表于 01-09 15:59 445次阅读
    <b class='flag-5'>逆变器</b>的组成以及主要原料

    森国科推出高性能IPM智能功率模块

    随着全球家用电器变频化的加速渗透,5G、AI以及数据计算等终端系统复杂度的提升,也为智能功率模块市场带来大量增长。IPM智能功率
    的头像 发表于 12-28 09:08 376次阅读
    森国科推出高性能IPM<b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>模块</b>

    汽车功率模块中AMB陶瓷基板的作用及优势

    氮化硅(Si3N4) 基板在各项性能方面表现最佳,可以提供最佳的可靠性和高功率密度,例如在高级电动汽车驱动逆变器中的应用。
    发表于 10-23 12:27 426次阅读
    汽车<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>模块</b>中AMB陶瓷基板的作用及优势

    智能功率模块(IPM)为工业设备提供卓越保护

    高集成度IPM是逆变器的好伙伴,IPM一般采用高速、低功耗的绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为功率开关元件,并集成电流传感器、保护电路和栅极驱动电路。IPM以其高可靠性和易用性赢得了越来越大的市场,特别适用于驱动电机的变频器和各种逆变器
    的头像 发表于 10-12 11:59 510次阅读
    <b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>模块</b>(IPM)为<b class='flag-5'>工业</b><b class='flag-5'>设备</b>提供卓越保护

    #IPM #智能功率模块 什么是智能功率模块(IPM)及作用?

    智能功率模块IPM
    深圳市浮思特科技有限公司
    发布于 :2023年10月11日 15:35:16

    1500V光伏逆变器成主流,功率器件如何应对?

    ,为消费电子、工业电子、汽车电子、超大功率应用、可再生能源等领域绿色转型提供动力。 在PCIM Asia 2023上,领先于智能电源和智能感知技术的安森美(onsemi)面向汽车、光伏
    的头像 发表于 09-19 01:15 1422次阅读

    单火变零火线液晶智能零火开关伴侣绿米S1e单火接线供电教程

    单火供电套装单火模块 单火供电套件 零线发生器 单火变零火线液晶智能零火开关伴侣绿米S1e单火接线供电教程精装房、旧房改造智能家居,单火线也有“救”了-单火
    的头像 发表于 08-14 14:13 1305次阅读
    单火变零火线液晶<b class='flag-5'>智能</b>零火开关<b class='flag-5'>伴侣</b>绿米S1e单火接线供电教程

    三菱电机开始提供工业设备用NX封装全SiC功率半导体模块样品

    三菱电机集团近日(2023年6月13日)宣布,将于6月14日开始提供工业设备用NX封装全SiC功率半导体模块的样品。该模块降低了内部电感,并
    的头像 发表于 06-15 11:16 786次阅读

    使用ESP模块作为不同天线的测试设备最佳方法是什么?

    使用 ESP 模块作为不同天线的测试设备最佳方法是什么?我想到了一些可以嗅探特定数据包/秒并将接收/预期数量作为信号质量返回的东西。任何想法如何处理这个主题?如果即使没有建立实际连接也能工作,那就太好了。
    发表于 05-23 10:17

    1500Voc三电平中央光伏逆变器智能解决方案

    IGBT模块的使用没有与三电平逆变器换向电感相关的典型缺点。此外,考虑到中央光伏逆变器需要可靠、可扩展和标准化的功率模块,用于
    发表于 04-07 09:32

    IGBT是功率逆变器的重点保护对象

    IGBT是一种功率器件,在功率逆变器中承担功率转换和能量传输的功能。它是逆变器的心脏。同时,IGBT也是
    的头像 发表于 03-30 10:29 1008次阅读
    IGBT是<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>逆变器</b>的重点保护对象