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工业设备逆变器的绝佳CP：智能功率?？?/h2>

发布时间：2020-09-09 责任编辑：wenwei

【导读】智能功率?？?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—?？榛?、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?；さ缏饭钩?，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?？榧扒缏返淖榧啾龋?/div>
 
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)?；さ裙δ?，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。
 
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?？?，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?；?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。
 
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?？樯媳；すδ埽ㄇ费顾?、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?？榈哪诓縄GBT。
 
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?；?，绝缘额定值为2500 Vrms/1分钟，符合UL认证与RoHS要求。
 
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?；すδ?，包括交叉传导?；ぁ⑼獠客；颓费顾üδ?。
 
内部比较器和连接到过电流?；さ缏返幕嫉缪乖?，允许设计人员设置过电流?；に健?/div>
 
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 µJ，
 
NFAQ1060L36T在10 A时的典型值为VCE(sat)= 1.9V、VF = 2.4V、ESW = 400 µJ，
 
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?；さ燃?，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?；ぁ⒐鼗?，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?；に?，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，
 
 
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