[VIP第1年] 指数:3
智能功率模块(IPM)是IntelligentPowerModule的缩写，是一种先进的功率开关器件，具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不*减小了系统的体积以及开发时间，也**增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越***的应用。中文名智能功率模块外文名IPM概念一种先进的功率开关器件全称IntelligentPowerModule目录1IPM结构2内部功能机制3电路设计智能功率模块IPM结构编辑结构概念IPM由高速、低功率的IGBT芯片和推荐的门级驱动及保护电路构成，如图1所示。其中，IGBT是GTR和MOSFET的复合，由MOSFET驱动GTR，因而IGBT具有两者的优点。IPM根据内部功率电路配置的不同可分为四类:H型(内部封装一个IGBT)、D型(内部封装两个IGBT)、C型(内部封装六个IGBT)和R型(内部封装七个IGBT)。小功率的IPM使用多层环氧绝缘系统，中大功率的IPM使用陶瓷绝缘。
这要由具体的应用和所使用的功率管决定。比较大栅极充电电流是±15A,充电电流由外接的栅极电阻限定。如果将25脚G通过电阻直接与IGBT:G相连,IGBT的驱动波形上升沿较大,但IGBT导通后上升较快,如图2所示;图2IGD515EI输出端不加MOS管时IGBT的驱动波形(-14V~+12V,5V/p,5μs/p)如果在25脚与IGBT:G中间串入一只MOS管,进行电流放大,可有效地减小IGBT驱动波形的上升沿,缩短IGBT的导通过程,减小IGBT离散性造成的导通不一致性,减小动态均压电路的压力,但IGBT导通后上升较慢,其波形如图3所示。图3IGD515EI输出端加MOS管时IGBT的驱动波形(-14V~+12V,5V/p,5μs/p)(1)响应时间电容和中断时间电容选择功率管,特别是IGBT的导通需要几个微秒,因此功率管导通后要延迟一段时间才能对其管压降进行监测,以确定IGBT是否过流,这个延迟即为“响应时间”。响应时间电容CME的作用是和内部Ω上拉电阻构成数微秒级的延时ta,CME的计算方法如下:在IGBT导通以后,通过IGD515EI内部的检测电路对19脚的检测电压(IGBT的导通压降)进行检测。若导通压降高于设定的门限,则认为IGBT处于过流工作状态,由IGD515EI的35脚送出IGBT过流故障信号,经光纤送给控制电路,将驱动信号***一小段时间。这段时间为截止时间tb。
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