發布日期：2022-10-09 點擊率：149
一直以來，智能硬件都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家帶來智能功率模塊的相關介紹，詳細內容請看下文。
一、智能功率模塊
智能功率模塊(Intelligent Power Module，IPM)是一種混合集成電路，經歷了三個時代的發展，第三代產品采用了IC驅動與更多的保護技術，高速、低功耗、低飽和壓降IGBT芯片和快恢復續二極管芯片以及新的封裝技術。
當前，我國智能功率模塊行業的應用主要集中在家電等消費市場，廣泛用于空調、冰箱、洗衣機、洗碗機等產品中。然而，智能功率模塊在軍工領域及高可靠工業用市場也極具應用潛力，如應用于武器裝備配電系統、雷達伺服系統、高精度慣導測試設備等，以及用于制造工業變頻器、工業驅動器、高功率空調、工業泵、工業風扇等。
近年來，智能功率模塊供應鏈國際化程度不斷提升，全球IPM貿易值上升，智能功率模塊供應鏈高度全球化，其中基礎零部件制造、封裝測試集中在中國大陸、中國臺灣、日韓及東南亞等地區，而芯片等核心技術集中于美國等發達國家。
IPM的優點：小體積，小型化 ;縮短研發周期;驅動電路和IGBT之間連線短，驅動電路的阻抗低，不需要負電源;集成了IGBT的驅動，欠壓保護，過熱保護，過流短路保護，可靠性高。
IPM的缺點：過流或者過溫保護點已經固定，如果因為某些特殊的需求就無法作更改，靈活性不夠;IPM只有一個報警信號輸出，不能分辨究竟是過熱還是過流還是欠壓等。還有如果就只有驅動或者保護部分電路損壞,但是我們只能無奈的換掉整個模塊，而大功率IPM的采購成本非常高。
二、智能功率模塊電路設計
驅動電路是IPM主電路和控制電路之間的接口，良好的驅動電路設計對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要意義。
(一)IGBT的分立驅動電路的設計
IGBT的驅動設計問題亦即MOSFET的驅動設計問題，設計時應注意以下幾點:①IGBT柵極耐壓一般在±20V左右，因此驅動電路輸出端要給柵極加電壓保護，通常的做法是在柵極并聯穩壓二極管或者電阻。前者的缺陷是將增加等效輸入電容Cin，從而影響開關速度，后者的缺陷是將減小輸入阻抗，增大驅動電流，使用時應根據需要取舍。②盡管IGBT所需驅動功率很小，但由于MOSFET存在輸入電容Cin，開關過程中需要對電容充放電，因此驅動電路的輸出電流應足夠大，這一點設計者往往忽略。假定開通驅動時，在上升時間tr內線性地對MOSFET輸入電容Cin充電，則驅動電流為Igt=CinUgs/tr，其中可取tr=2。2RCin，R為輸入回路電阻。③為可靠關閉IGBT，防止擎住現象，要給柵極加一負偏壓，因此最好采用雙電源供電。
(二)IGBT集成式驅動電路
IGBT的分立式驅動電路中分立元件多，結構復雜，保護功能比較完善的分立電路就更加復雜，可靠性和性能都比較差，因此實際應用中大多數采用集成式驅動電路。日本富士公司的EXB系列集成電路、法國湯姆森公司的UA4002集成電路等應用都很廣泛。
(三)IPM驅動電路設計
IPM對驅動電路輸出電壓的要求很嚴格，具體為:①驅動電壓范圍為15V±10%?熏電壓低于13.5V將發生欠壓保護，電壓高于16.5V將可能損壞內部部件。②驅動電壓相互隔離，以避免地線噪聲干擾。③驅動電源絕緣電壓至少是IPM極間反向耐壓值的兩倍(2Vces)。④驅動電流可以參閱器件給出的20kHz驅動電流要求，根據實際的開關頻率加以修正。⑤驅動電路輸出端濾波電容不能太大，這是因為當寄生電容超過100pF時，噪聲干擾將可能誤觸發內部驅動電路。
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