智能功率模块IGBT—IPM及其应用

３６ 报 警 输 出功 能 ． 在 下 桥 臂 侧 各 种 保 护 动 作 闭 锁 期 间 ， 输 出 报 警 信 号 ， 如 控 制 输 入 为 ＯＮ 状 态 ， 即 使 闭锁 期 已 结 束 ，报 警 输 出 功 能 也 不 复 位 ， 等 到 控 制 输 入 变
为 ＯＦＦ 时 ， 报 警 复 位 ， 保 护 动 作 解 除 。
Ｓｅ ｐｔ ｍ ｂｅ ２００２ ｅ ｒ
图 １ Ｐ 结 构 框 图 Ｉ Ｍ
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ＡＬＭ 为 保 护 电 路 动 作 时 的 报 警 信 号 输 出 端 。 Ｒ系 列 Ｉ ＧＢＴ— Ｐ 产 品 包 括 ： 中 容 量 ６ ０ ＩＭ ０ Ｖ ５ ～ １ ０ 系 列 ， １ ０ Ｖ ２ ～ ７ Ａ 系 列 ； 大 容 量 ０ Ａ ５ ２ ０ ５ ５ ６ ０ ０ ３ ０ 系 列 ， １０ Ｖ １ ０ １ ０ 系 列 ， ０Ｖ ２ ０ ０Ａ ２ ０ ０ ～ Ａ ５ 共 计 ２ 多个 品种 。 ０ 间停 止 工 作 。
分 别 为 上 桥 臂 ｕ 、 Ｖ、 ｗ 相 控 制 信 号 的输 入 端 ， Ｖｃ ．ＧＮＤ 为 下 桥 臂 公 用 控 制 电源 输 入 ；Ｖｉ Ｘ、 ｃ ｎ Ｖｉ Ｙ、Ｖｉ Ｚ分 别 为 下桥 臂 ｘ、Ｙ、ｚ相 控 制 信 号 ｎ ｎ
的 输 入 端 ；Ｖｉ ＤＢ 为 制 动 单 元 控 制 信 号 输 入 端 ； ｎ
功 率 模 块 （ ＰＭ ） 仅 包 括 基 本 组 合 单 元 和 驱 动 电 Ｉ 不
路 ，还 具 有 保 护 和 报 警 功 能 。Ｉ Ｍ 以其 完 善 的 功 Ｐ 能 和 高 可 靠 性 为 我 们 创 造 了 很 好 的 应 用 条 件 ， 利 用 Ｉ Ｍ 的控 制 功 能 ， 与 微 处 理 器 相 结 合 ，可 方 便 Ｐ
功 率 模 块 在 智 能 化 方 面 得 到 了迅 速 的 发 展 ， 智 能
动用 Ｉ ＧＢＴ和 制 动 用 续 流 二 极 管 ； 内置 驱 动 电路 、 保 护 电路 和 报 警 输 出 电路 。Ｉ Ｍ 共 有 ６个 主 回 路端 Ｐ ｆ Ｐ， Ｎ ，Ｂ ， Ｕ ，Ｖ ， Ｗ １、 ｌ 个 控 制 端 。 其 ６ 中 Ｖｃ Ｕ、Ｖｃ Ｖ、 Ｖｃ Ｗ 分 别 为 Ｕ、 ｖ、 ｗ 相 上 ｃ ｃ ｃ 桥 臂 控 制 电源 输 入 的 正 端 ， ＧＮＤ Ｕ 、ＧＮＤｖ 、 ＧＮＤＷ 分 别 为对 应 的 负 端 ；ＶｉＵ、ＶｉＶ、Ｖｉ Ｗ ｎ ｎ ｎ
及 功 能 特 点 ， 逐 一 讨 论 了 Ｉ Ｍ 的 内 置 电 气 功 能 ，提 出 了完 整 的 应 用 电 路 实 例 ， 对 使 用 中 应 注 意 的 问题 进 Ｐ
行了较 详 细 的说 明 。
关 键 词 ： 电 力 电 子 器 件 ： 智 能 功 率 模 块 ： 驱 动 电 路
中 图 分 类 号 ：ＴＮ３ ６ ８
３ 功 能
３ １ Ｉ Ｔ 的 驱 动 功 能 ． ＧＢ 全部 Ｉ ＧＢＴ 的 驱 动 功 能 为 内 置 。 采 用 软 开 关 控
３７ 制 动 用 Ｉ Ｔ及 续 流 二 极 管 ． ＧＢ
在 制 动 单 元 中使 用 的 Ｉ ＧＢＴ及 续 流 二 极 管 为 内 置 ， 外 接 耗 能 电 阻 即可 构 成 制 动 回 路 ， 消 耗 减 速 时 的 回 馈 能 量 ，抑 制 直 流 侧 电 压 的 升 高 。
Ｉ ＰＭ 模 块 有 六 单 元 或 七 单 元 结 构 ， 用 陶 瓷 基 板 作 绝 缘 构 造 ， 基 板 可 直 接 安 装 在 散 热 器 上 ， 控 制 输入 端 为 ２５ ｍｍ 标 准 单排 封装 ，可 用 一 个 通 用 ．４ 连 接 器 直 接 与 印 刷 电路 板 相 连 。 主 电 源 输 入 （ Ｐ， Ｎ） 制 动 输 出 （ 及 输 出 端 （ 、 Ｂ） Ｕ，Ｖ，ｗ ） 别 就 近 分 配 置 ， 主 配 线 方 便 ； 主 端 子 用 Ｍ ５螺 钉 ， 可 实 现 电流传输 。 Ｉ Ｍ 的 结 构 框 图 如 图 １所 示 ， 其 基 本 结 构 为 Ｐ Ｉ Ｔ单 元 组 成 的三 相 桥 臂 ； 内含 续 流 二 极 管 、 制 ＧＢ
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智 能 功 率 模 块 Ｉ Ｔ— 及 其 应 用 Ｂ ＩＭ Ｇ Ｐ
黄 挚雄 ，李 志 勇 ，危韧 勇
（中 南 大 学 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ５） １ ７ ０
摘 要 ：介 绍 了 一 种 新 型 的 大 功 率 电力 电 子 器 件 Ｉ ＧＢＴ－Ｐ 智 能 功 率 模 块 。 给 出 了 模 块 的 内 部 电 路 结 构 ＩＭ
地 构 成 智 能 功 率 控 制 系 统 …。Ｉ Ｔ Ｉ Ｍ 模 块 适 用 ＧＢ ．Ｐ
于 变 频 器 、直 流 调 速 系 统 、ＤＣ． ＤＣ变 换 器 以及 有 源 电力 滤 波 器 等 ，其 中 富 士 Ｒ系 列 Ｉ ＧＢＴ Ｉ Ｍ 是 应 ．Ｐ
用较 广泛 的产 品之 一 。
２ ＧＴ Ｐ Ｉ Ｂ －Ｉ Ｈ的结 构
文献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号
１ 引 言
在 大 功 率 电 力 电 子 器 件 的应 用 中 ，Ｉ Ｔ 已取 ＧＢ
代 ＧＴ Ｒ或 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ成 为应 用 的主 流 。Ｉ Ｔ 的优 ＧＢ 点在 于输 入 阻 抗 高 、开 关损 耗 小 、饱 和 压 降低 、 通 断 速 度 快 、 热 稳 定性 能 好 、 耐 高 压 且 承 受 大 电 流 、 驱 动 电 路 简 单 。 目前 ， 由 Ｉ ＧＢＴ单 元 构 成 的