IPM智能功率模块电路设计及其在有源滤波器装置中应用
IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用
IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用摘要：介绍了IGBT-IPM智能模块的基本情况和功能特点，并对该智能功率模块的相关电路设计方法和需要注意的问题进行了深入地分析，最后结合SVG装置，详细说明了该模块的应用，并给出了系统硬件结构图。
关键词：IGBT-IPM智能模块；SVG；DSP１引言电力系统中大功率电力电子装置的开关元件主要是晶闸管和ＧＴＯ。
但是，随着近年来双极功率晶体管及功率ＭＯＳＦＥＴ的问世以及生产技术的成熟，这些开关元件凭借自身优越的性能逐渐替代了晶闸管和ＧＴＯ，并朝着节能、轻便、小型化的方向迅速发展。
ＩＧＢＴ－ＩＰＭ?ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ）智能模块正是其中的代表之一，它将ＩＧＢＴ单元、驱动电路、保护电路等结合在一个模块之中，利用这些优越的特性可极大地提高实际应用系统的稳定性?同时可简化设计的难度?缩小装置的体积。
图1２ＩＧＢＴ智能模块的主要特点与过去ＩＧＢＴ模块和驱动电路的组合电路相比，ＩＧＢＴ－ＩＰＭ内含驱动电路且保护功能齐全，因而可极大地提高应用系统整机的可靠性。
本文将要介绍的是富士电机最新推出的Ｒ系列ＩＰＭ智能功率模块７ＭＢＰ１００ＲＡ－１２０的主要特点和使用情况。
它除了具有体积小、可靠性高、价格低廉等优点以外，还具有以下主要功能：●内含驱动电路。
该模块同时具有软开关特性，可控制ＩＧＢＴ开关时的ｄＶ／ｄｔ和浪涌电压；用单电源驱动时，无需反向偏压电源；并可防止误导通。
关断时，ＩＧＢＴ栅极低阻抗接地可防止噪音等引起ＶＧＥ上升而误导通；模块中的每个ＩＧＢＴ的驱动电路都设计了最佳的驱动条件。
●内含各种保护电路。
每个ＩＧＢＴ都具有过流保护（ＯＣ）、负载短路保护（ＳＣ）、控制电源欠压保护（ＵＶ）和过热保护（ＯＨ）等功能。
图2●内含报警输出功能。
当出现上述保护动作时，可向控制ＩＰＭ的微机系统输出报警信号。
IPMIGBT的应用问题含电路,布线设计
1.0E+07
Power Cycle of IPM (以DIP IPM为例）
1% 10%
1.0E+06
0.1%
Failure probability
Power cycle
1.0E+05
DIP-IPM power cycle is greatly effected by the junction temperature variation ∆Tj. To ensure a large power cycle with less failure probability, it is necessary to avoid steep temperature swing of chip temperature.
All Mitsubishi IGBT-Modules have square switching SOA up to double rated current
i
2xIc
Conditions:
collector current
Ic
2 VCC ≤ VCES 3
RG (min) ≤ RG ≤ 10 × RG (min)
1,000,000,000
NF series (under comfirmation)
100,000,000
Number of Cycles
10,000,000
F series
1,000,000
H series
100,000
Failure ratio;1%
10,000
1,000 1 10 Δ Tj [℃] 100 1000
ICP
t
Two module selection criteria
功率模块IGBT、IPM、PIM 区别及应用
功率模块IGBT、IPM、PIM 区别及应用2012-10-12 12:29:37| 分类：工作方面|举报|字号订阅区别：1，IGBT单管：分立IGBT，封装较模块小，电流通常在50A以下，常见有TO247 TO3P等封装。
2，IGBT模块：即模块化封装的IGBT芯片，块化封装就是将多个IGBT集成封装在一起，常见的有1in1,2in1,6in1等。
3，PIM模块：集成整流桥+制动单元（PFC）+三相逆变（IGBT桥）4，IPM模块：即智能功率模块，集成门级驱动及众多保护功能（过热保护，过压，过流，欠压保护等）的IGBT模块。
AW控制柜报E0072 对应轴为：东芝PIM 型号：MIG100J7CSA0A AW放大器型号：RFX1100-03 (此型号只有1~6轴控制）随后整理1：AMP拆卸步骤2：功率模块检查方法及接线定义功率模块的检修方法和注意事项功率模块输入的直流电压（P、N之间）一般为260V-310V左右，而输出的交流电压为一般不应高于220V。
如果功率模块的输入端无310V直流电压，则表明该机的整流滤波电路有问题，而与功率模块无关；如果有310V直流电压输入，而U、V、W三相间无低于220V均等的交流电压输出或U、V、W三相输出的电压不均等，则可初步判断功率模块有故障但有时也会因电脑板输出的控制信号有故障，导致功率模块无输出电压，维修时应注意仔细判断。
（可使用部件替换法）在未连机的情况下，也可用测量U、V、W三相与P、N二相之间的阻值来判断功率模块的好坏。
测量方法如下：1、用指针万用表的红表笔对P端，用黑表笔分别对U、V、W端，其正向阻值应为相同。
如其中任何一相阻值与其它两相阻值不同，则可判定该功率模块损坏；用黑表笔对N端，红表笔分别对U、V、W三端，其每项阻值也应相等。
如不相等，也可判断功率模块损坏。
应更换。
2、用电子万用表时方法与指针万用表正好相反，用电子万用表红色表笔对N端，黑色表笔对U、V、W，其阻值应相同。
IPM功率模块分析
之阳早格格创做弁止IPM智能功率模块是进步的混同集乐成率器件，由下速、矮功耗的IGBT芯片战劣化的门极启动以及呵护电路形成.由于采与了能连绝监测功率器件电流的、有电流传感功能的IGBT芯片，进而可真止下效的过流呵护战短路呵护.由于IPM智能功率模块集成了过热战短压锁定呵护电路，果而系统的稳当性得到了进一步普及.IPM智能功率模块的本能个性IPM智能功率模块的便宜使用智能功率模块不妨使死产厂家降矮正在安排、开垦战制制上的成本.与一般的IGBT相比，正在系统本能战稳当性上有进一步的普及.由于IPM集成了启动战呵护电路，使得用户的产品安排变得相对付简单，并能支缩开垦周期；由于IPM通态耗费战开闭耗费皆比较矮，使得集热器减小，果而系统尺寸也减小；所有的IPM均采与共样的尺度化与逻辑电仄统制电路相联的栅极统制交心，正在产品系列扩充时无需另止安排电路.IPM正在障碍情况下的自呵护本领，也缩小了器件正在开垦战使用中过载情况下的益坏机会.IPM智能功率模块仄安处事区IPM内置的栅极启动电路战呵护电路不妨对付许多违犯IGBT模块仄安处事区（SOA）的运止模式加以呵护，智能功率模块的开闭仄安处事区战短路仄安处事区定义概括如下：开闭仄安处事区开闭（闭断）仄安处事区常常定义为正在沉复闭断运止时的最大允许瞬时电压战电流.对付于IPM，内置栅极启动与消了果不粗确的栅极启动而制成的许多电压战电流的伤害推拢，别的，最大处事电流受过流呵护电路的节制.根据那些节制条件，开闭仄安处事区可用图1中的波形去定义，只消主电路曲流母线电压矮于数据脚册中的Vcc(port)指标，每个IPM功率单元的C-E间闭断瞬时电压矮于VCES指标，Tj小于125℃，统制电源电压正在13.5V战16.5V之间，IPM将会仄安处事.波形中的IOC是IPM的过流障碍不会动做的最大允许电流.换句话道，它正佳处正在OC动做数值以下.该波形定义了硬闭断支配的最坏情况，当电流下于OC动做数值时，IPM将闭断该电流.短路仄安处事区图2是一个典型的短路运止波形.尺度尝试条件用最小阻抗短路去爆收流过该器件的最大短路电流.正在尝试中，短路电流（ICS）只受器件个性的节制，只消主电路曲流母线电压矮于Vcc(port)确定值，每个IPM功率单元的C-E间所有瞬时电压矮于VCES 指标，Tj小于125℃，统制电源电压正在13.5V战16.5V之间，对付于非沉复性的短路，IPM包管不会益坏.波形隐现了IPM为了减矮浪涌电压而使用的硬闭断.IPM智能功率模块的自呵护功能自呵护个性IPM有粗良的内置呵护电路以预防果系统得灵或者过应力而使功率器件益坏的情况.内置呵护功能的框图如图3所示.如果IPM模块其中有呵护电路动做，IGBT栅极启动单元便会闭断电流并输出一个障碍旗号（FO）.统制电源短压锁定里里统制电路由一个15V曲流电源供电.如果由于某种本果那一电源电压矮于确定的短压动做数值（UV），则该功率器件将被闭断并输出一个障碍旗号.如果小毛刺搞扰时间小于确定的tdUV，则不做用统制电路处事，短压呵护电路也将不处事.呵护后，要回复仄常处事，电源电压必须超出短压复位数值（UVr）.短压呵护电路正在统制电源上电战掉电功夫皆要脆持处事.过热呵护正在靠拢IGBT芯片的绝缘基板上拆置温度传感器.如果基板温度超出过热动做数值（OT），IPM里里统制电路将停止栅极启动，不做用统制输进旗号，曲到温度回复仄常，进而呵护了功率器件.当温度回降至过热复位数值（OTr）以下，而且统制输进为下电仄（闭断状态），功率器件将交支下一个矮电仄（开通状态）输进旗号并回复仄常处事.过流呵护如果流过IGBT的电流超出过震动做数值（OC）的时间大于toff(OC)，IGBT将被闭断.超出OC数值但是时间小于toff(OC)的电流短脉冲本去不伤害，过流呵护电路将不予处理.当检测出过电流时，IGBT将被硬闭断，共时输出一个障碍旗号.受控的硬闭断能统制闭断大电流而爆收的浪涌电压.短路呵护如果背载爆收短路而引导上下臂共时导通，IPM内置短路呵护电路将闭断IGBT.如果流经IGBT的电流超出短路呵护动做数值（SC），硬闭断坐时开用并输出一个障碍旗号.为支缩SC检测与SC闭断之间的响当令间，IPM采与了真时电流统制电路（RTC）.SC动做时，真时电流统制电路曲交监测IGBT启动的终级电路，果此响当令间不妨减小到缺累100ns.IPM智能功率模块的启动电路安排启动电路的央供一个矮电仄输进旗号将使IGBT开通.典型天，IPM的输进足被用一个连交到统制电源正侧的电阻推下，把统制输进推矮则爆收一个“开通”的旗号.障碍输出旗号FO表示为集电极开路，如果爆收障碍，开路集电极器件即止交通，障碍输出足从统制电源正端吸支电流.交心电路安排中布线很要害.为预防dv/dt噪声耦合到统制电路，正在布线中一定要小心思量：正在上臂交心电路之间、上臂战下臂交心电路之间的寄死电感皆市爆收噪声的问题.启动电路的本理图4是用于空调机变频统制器的三菱公司的六合一IPM智能功率模块——PM20CTM060启动电路的本理图.开闭统制旗号战障碍旗号是通过断绝交心电路共系统统制器连交的.TLP559的个性是开闭速度下，每秒达1M次.TLP521则具备电流传输比（CTR）大的个性，CTR值达200，图中的R508是一个上推电阻，它是保证正在IPM智能功率模块不障碍时VFO的输出为下电仄.正在使用IPM的安排中，4路15V电源的品量央供比较下，动摇范畴为15 V±10%，可则会做用IPM处事的稳当性.而断绝光耦的采用也格中要害，电流传输比（CTR）应正在100~200之间，断绝光耦的输进端是TTL电仄，其输进电流应设定为8~10mA.若安排不当，则会减少IGBT处事正在搁大区的时间，引导IGBT功耗删大，不克不迭充集收挥IPM的效能.其余为了预防IGBT上下桥臂共时导通，硬件安排时，正在上下桥臂导通上设有死区时间（即互锁时间）.若硬件安排不当，则会引导所需死区时间延少，进而减少IPM三相输出的下次谐波身分，以致压缩机运止振荡减少，效用低沉.启动电路印刷电路板的安排启动电路印刷线路板丝印里睹图5.IPM智能功率模块的启动电路印刷电路板采与戴金属化孔的单里PCB板创制，正在安排中注意思量以下三面：1、不该把果IPM开闭时简单引起电位变更的走线布得太近，果为下的dv/dt会通过寄死电容耦合噪声；旗号线与电源线不要仄止走线，以防互相搞扰.2、光耦合器的输出足战IPM输进足之间正在PCB上走线应尽管短，小于2~3cm，果为少的走线简单拾与电路其余部分的噪声.3、电源上用的滤波瓷片电容应尽管靠拢相映的IPM引足.正在本安排中那四个电容（C505~C508）采用的是矮感退耦电容，并曲交焊交正在IPM相映的引足上.IPM模块的静电防备戴静电的人体或者其余过大的电压施加到栅-源（或者收射极）上大概毁坏芯片.抗静电的基础步伐便是尽管遏止静电的爆收并尽管将电荷释搁掉.正在焊交IPM智能模块时，应包管烙铁头良佳交天，烙铁温度应统制正在330℃～350℃温度范畴内，焊交时间小于10s；正在电控箱体的拆置历程中，应将尝试设备战人体良佳交天，推荐正在处事台战周围的天板上铺搁导电毯，并将之交天.结语随着变频技能的日趋老练，IPM正在变频家电中的应用也越去越广大，那也必然推动IPM技能的死少，早日开垦出性价比更下的智能功率模块.。
IPM功率模块分析
IPM功率模块分析IPM功率模块（Intelligent Power Module）是一种集成了多种功率半导体器件和驱动电路的模块化设备。
它能够提供包括MOSFET、IGBT、二极管、保护电路、电源电路等多种功能，广泛应用于工业控制、电站电力转换、驱动器等领域。
本文将对IPM功率模块进行分析，以了解其工作原理、特点以及应用领域。
IPM功率模块的工作原理是通过集成在模块内部的控制电路，将信号转换为相应的驱动电压和电流，控制功率半导体器件的开关状态，从而实现对电路的控制。
常见的功率半导体器件包括MOSFET和IGBT，它们能够提供较大的开通电流和开启电压，以及低开通电阻和开启电压，从而实现高效的功率转换。
1.高集成度：IPM功率模块集成了多种功率半导体器件和驱动电路，减少了电路的复杂度和元器件的数量。
同时，模块化的设计也使得IPM功率模块易于安装和维护。
2.高性能：IPM功率模块通过优化电路设计和材料选择，能够提供较小的开关损失和导通损失，从而提高了功率转换效率。
此外，模块内部集成了多种保护电路，能够提供过电流、过温、过电压、反向电压等多种保护功能。
3.稳定可靠：IPM功率模块经过严格的生产工艺和质量控制，具有较高的稳定性和可靠性。
同时，模块内部的保护电路能够有效地防止外部故障对整个电路的影响，提高了系统的稳定性。
4.灵活多样：IPM功率模块可以根据不同的应用需求进行定制，并且支持多种控制方式，例如PWM（脉冲宽度调制）、SPWM（正弦脉宽调制）等。
这使得IPM功率模块能够适应不同的工作环境和要求。
IPM功率模块在工业控制、电站电力转换、驱动器等领域有着广泛的应用。
在工业控制中，IPM功率模块可以用于驱动各种电机，如三相异步电动机、直流电动机等，提供高效、可靠的功率转换。
在电站电力转换中，IPM功率模块可以用于电压和频率的变换，以及电网与电池等能源存储系统的连接。
在驱动器中，IPM功率模块可以用于电动车辆的驱动系统、电动工具的驱动系统等，提供高效、稳定的动力支持。
概述智能功率模块IGBT—IPM及其应用
1引⾔ 在⼤功率电⼒电⼦器件应⽤中，IGBT 已取代GTR 或MOsF 龃成为主流。
⼼盯的优点在予输⼊阻抗⾼、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，由妇BT 单元构成的功率模块在智能化⽅⾯得到了迅速发展，智能功率模块(IPM)不仅包括基本组合单元和驱动电路，还具有保护和报警功能。
IPM 以其完善的功能和⾼可靠性创造了很好的应⽤条件，利⽤IPM 的控制功能，与微处理器相结合，可⽅便地构成智能功率控制系统。
IGBT ⼀IPM 模块适⽤变频器、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IGBT ⼀IPM 是应⽤较⼴泛的产品之⼀。
2 IGBll_IPM 的结构 IPM Ⅱ模块有6单元或7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2.54m 标准单排封装，可⽤⼀个通⽤连接器直接与印刷电路板相连。
主电源输⼊(P ，N)、制动输出(B)及输出端(u ，v ，w)分别就近配置，主配线⽅便;主端⼦⽤M5螺钉，可实现电流传输。
IPM 的结构框图如图l 所⽰，其基本结构为IGBT 单元组成的三相桥臂;内含续流⼆极管、制动⽤IG 明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。
IPM 共有6个主回路端(P ，N ，B ，u ，v ，w)、16个控制端，其中vccu 、vccv 、vccw 分别为u 、v 、w 相上桥臂控制电源输⼊的+端，GNDU 、GNDV 、GNDW 分别为对应的⼀端;Vinu 、vinV 、vinW 分别为上桥臂u 、v 、w 相控制信号输⼊端，vcc 、GND 为下桥臂公⽤控制电源输⼊;vinX 、vinY 、vinZ 分别为下桥臂x 、Y 、z 相控制信号输⼊端;vinDB 为制动单元控制信号输⼊端;ALM 为保护电路动作时的报警信号输出端。
图1 IPM 结构框图 R 系列IGBT—IPM 产品包括：中容量600v 系列50A ～150A 、1200v 系列25A ～75A;⼤容量600v 系列200A ～300A 、1200v 系列100A ⼀150A 。
智能功率模块IPM
图7示出逆变器在发生相间短路时的IPM内部 IGBT单元的测试波形。电动汽车通常采用水 冷散热。为提高冷却能力，水冷的水路应设计 在IPM内的IGBT硅片正下方。此外，必须确保 这些水路的密封以避免泄露，并选择合适的位 置以消除管道与安装孔之间的冲突。高效的散 热系统能保证功率循环寿命和热循环寿命。
1、IPM的特点
1.1、IPM的构成
智能功率模块IPM(Intelligent Powr Module)不仅 把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还内 藏有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将 检测信号送到CPU或DSP作中断处理。它由高速 低工耗的管芯和优化的门级驱动电路以及快速保 护电路构成。即使发生负载事故或使用不当,也可 以IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功 率开关元件,并内藏电流传感器及驱动电路的集成 结构。
3）IPM模块MSK4462及其应用
一般说来, 智能功率模块( IPM ) 包含有数字接 口电路、驱动电路、功率器件、保护电路、内 部DC --DC变换器等部分, 是数模混合式大规模 集成电路。事实上, 智能功率模块是复杂分立器 件的集成, 它在原理上并没有增加新的功能。智 能功率模块是微电子技术和电力电子技术相结 合的产物, 它是计算机与电气设备之间的关键接 口。
电动汽车的种类有很多，包括纯电动汽车、 混合动力汽车和燃料电池汽车等。纯电动汽 车是用电代替内燃机驱动的汽车。其电机工 作的能源来自于蓄电池。图6示出其应用框 图。
高度集成的技术使得IPM能够显著简化整个 PWM变频器的设计。变频器开发工程师只需设 计简单的绝缘接口和4个或者6个IPM供电电源电 路。简化的外围电路能够很好的满足电动汽车变 频器对于单位体积内功率密度高的要求。当IPM 快速关断时．储存在杂散电感中的能量耗散在开 关器件上。从而在开关器件上会产生浪涌电压。 浪涌电压的值直接与杂散电感值以及集电极电流 关断变化率相关。因此。功率部分的换流电路设 计必须尽可能地降低杂散电感。电动汽车变频器 通常采用叠层母线排可有效降低杂散电感。即使 IPM在直流母线电压很高时发生短路关断，浪涌 过电压也不会超过模块的耐压极限。
智能功率模块IPM
IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用摘要：介绍了IGBT-IPM智能模块的基本情况和功能特点，并对该智能功率模块的相关电路设计方法和需要注意的问题进行了深入地分析，最后结合SVG装置，详细说明了该模块的应用，并给出了系统硬件结构图。
关键词：IGBT-IPM智能模块；SVG；DSP１引言电力系统中大功率电力电子装置的开关元件主要是晶闸管和ＧＴＯ。
但是，随着近年来双极功率晶体管及功率ＭＯＳＦＥＴ的问世以及生产技术的成熟，这些开关元件凭借自身优越的性能逐渐替代了晶闸管和ＧＴＯ，并朝着节能、轻便、小型化的方向迅速发展。
ＩＧＢＴ－ＩＰＭＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ）智能模块正是其中的代表之一，它将ＩＧＢＴ单元、驱动电路、保护电路等结合在一个模块之中，利用这些优越的特性可极大地提高实际应用系统的稳定性同时可简化设计的难度缩小装置的体积。
图1２ＩＧＢＴ智能模块的主要特点与过去ＩＧＢＴ模块和驱动电路的组合电路相比，ＩＧＢＴ－ＩＰＭ内含驱动电路且保护功能齐全，因而可极大地提高应用系统整机的可靠性。
本文将要介绍的是富士电机最新推出的Ｒ系列ＩＰＭ智能功率模块７ＭＢＰ１００ＲＡ－１２０的主要特点和使用情况。
它除了具有体积小、可靠性高、价格低廉等优点以外，还具有以下主要功能：●内含驱动电路。
该模块同时具有软开关特性，可控制ＩＧＢＴ开关时的ｄＶ／ｄｔ和浪涌电压；用单电源驱动时，无需反向偏压电源；并可防止误导通。
关断时，ＩＧＢＴ栅极低阻抗接地可防止噪音等引起ＶＧＥ上升而误导通；模块中的每个ＩＧＢＴ的驱动电路都设计了最佳的驱动条件。
●内含各种保护电路。
每个ＩＧＢＴ都具有过流保护（ＯＣ）、负载短路保护（ＳＣ）、控制电源欠压保护（ＵＶ）和过热保护（ＯＨ）等功能。
图2●内含报警输出功能。
当出现上述保护动作时，可向控制ＩＰＭ的微机系统输出报警信号。
●包含有制动电路。
内含制动单元的ＩＰＭ模块，用此单元可以抑制ＰＮ端子间的电压升高。
基于IPM的有源电力滤波器设计
Ａｃ ｉ ｅ Ｐｏ ｒ Ｆｉ ｅ ｓｇ ｓ ｄ Ｏ ｌⅡ’ ｔｖ ｗｅ ｌ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｉ ｔ Ｍ
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能力更高 。
通过仿真 软件 Ｍ ｌ ｓ ＿ｅ ０ ～０ １ ｅ ｏ ｍ ｖｒ ９ １９ 仿真 的 ｃｉ ＿
发 热 情 况 如 表 １所 示 ， 中开 关 频 率 为 １ Ｈｚ输 其 ０ｋ ，
出 电流 为 ５ 由表 可 见 ， ｌ系列 Ｐ ５ Ｃ １ ２ ０Ａ。 Ｌ Ｍ１０ Ｌ Ａ１０
图 ５为 输 出 电流 波 形 图 。由图可 见 ， 出 电流 输 的纹 波 有 大 幅 降低 。 需 要 说 明 的是 当 电流 的 上 升 率与 下 降率相 同时 。 ２个 逆 变 器 的 纹 波 电流 几 乎
结 合 本 设计 的硬 软 件 特 点 ，提 出 了 直 接 脉 宽
压（ 包含浪涌 电压 ） 最大为 １ Ｖ 。开关 引起 的浪涌 ｋ 电 压 通 常 小 于 １０Ｖ．因 此 直 流 母 线 的 极 限 电压 ０ 为 ９０Ｖ 即直流母线 电压达到 ９０Ｖ必须进行过 ０ ． ０ 压保护 ．否则不 能保证 ＩＭ 安全工作 。通过对式 Ｐ 样 书 分析 ， 设 计 最 后 选 择 Ｐ ５Ｃ １ １０Ｐ 为 该 Ｍ１０ Ｌ Ａ ２ ＩＭ
IPM(智能功率模块)应用手册
IPM （智能功率模块）应用手册Intelligent Power Modules Application Manual*本文所有关于三菱IPM 或IGBT 技术参数，图片均源自三菱官方资料，仅供学术交流，不做商业用途。
目录1．引言 (5)2．IPM（智能功率模块）的一般认识 (5)2.1.功率电路之设计 (5)a.关断浪涌电压b.续流二极管恢复浪涌c.接地回路d.减小功率电路之电感2.2吸收电路之设计 (6)a.吸收电路的类型b.吸收电感的作用c.母线电感的作用d.功率电路和吸收电路设计的建议2.3功耗设计 (8)a.功耗的估算b.VVVF变频器功耗的计算c.平均结温的估算d.瞬态温升的估算e.散热器之安装3.IPM的前身-IGBT模块的使用 (11)3.1. IGBT模块的结构和工作原理 (11)3.2.IGBT模块的额定值和特性 (11)a.最大额定值b.电气特性c.热阻3.3.特性曲线 (12)a.输出特性b.饱和特性c.开关特性3.4栅极驱动及模块的保护 (13)a.驱动电压b.串联栅极电阻（R G）c.栅极驱动所须功率要求d.栅极驱动布线注意e.dv/dt保护f.短路保护4.IPM智能功率模块的使用 (16)4.1.IPM的结构 (16)a.多层环氧树脂工艺b.铜箔直接铸接工艺c.IPM的优点4.2.IPM额定值和特性 (19)a.最大额定值b.热阻c.电气特性d.推荐工作条件4.3.安全工作区 (21)a.开关安全工作区b.短路安全工作区4.4.IPM的保护功能 (21)a.自保护特性b.控制电源的欠压锁定（UV）c.过热保护（OT）d.过流保护（OC）e.短路保护（SC）4.5.IPM的选用 (24)4.6.控制电路电源a.IPM的控制电源功率消耗b.布线指南c.电路结构4.7.IPM接口电路 (25)a.接口电路要求b.布线c.内部输入输出电路d. 连接接口电路e. 死区时间（T d ）f.故障信号FO 输出的使用 g. IPM 的一般应用h.一般变频系统的结构MCU1． 引言:把MOS管技术引入功率半导体器件的思想开创了革命性的器件：绝缘栅双极晶体管IGBT。
最新-IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用
IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用摘要介绍了-智能模块的基本情况和功能特点，并对该智能功率模块的相关电路设计方法和需要注意的问题进行了深入地分析，最后结合装置，详细说明了该模块的应用，并给出了系统硬件结构图。
关键词-智能模块；；１引言电力系统中大功率电力电子装置的开关元件主要是晶闸管和ＧＴＯ。
但是，随着近年来双极功率晶体管及功率ＭＯＳＦＥＴ的问世以及生产技术的成熟，这些开关元件凭借自身优越的性能逐渐替代了晶闸管和ＧＴＯ，并朝着节能、轻便、小型化的方向迅速发展。
能模块正是其中的代表之一，它将ＩＧＢＴ单元、驱动电路、保护电路等结合在图1２ＩＧＢＴ智能模块的主要特点与过去ＩＧＢＴ模块和驱动电路的组合电路相比，ＩＧＢＴ－ＩＰＭ内含驱动电路且保护功能齐全，因而可极大地提高应用系统整机的可靠性。
本文将要介绍的是富士电机最新推出的Ｒ系列ＩＰＭ智能功率模块７ＭＢＰ１００ＲＡ－１２０的主要特点和使用情况。
它除了具有体积小、可靠性高、价格低廉等优点以外，还具有以下主要功能●内含驱动电路。
该模块同时具有软开关特性，可控制ＩＧＢＴ开关时的ｄＶ／ｄｔ和浪涌电压；用单电源驱动时，无需反向偏压电源；并可防止误导通。
关断时，ＩＧＢＴ栅极低阻抗接地可防止噪音等引起ＶＧＥ上升而误导通；模块中的每个ＩＧＢＴ的驱动电路都设计了最佳的驱动条件。
●内含各种保护电路。
每个ＩＧＢＴ都具有过流保护ＯＣ、负载短路保护ＳＣ、控制电源欠压保护ＵＶ和过热保护ＯＨ等功能。
图2●内含报警输出功能。
当出现上述保护动作时，可向控制ＩＰＭ的微机系统输出报警信号。
●包含有制动电路。
内含制动单元的ＩＰＭ模块，用此单元可以抑制ＰＮ端子间的电压升高。
图１为该ＩＧＢＴ－ＩＰＭ智能模块的内部结构图，图中的前置驱动部分包括驱动放大、短路保护、过流保护、欠压闭锁、管心过热保护等功能电路。
图中，各个引脚和端子的标号列于表１。
表1-智能模块的脚及端子标号端子标号内容,经过整流变换平滑滤波后的主电源的输入端子。
IPM智能功率模块及其应用
线等都是通过外接的 Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 编程。由于输
入电压和反馈能量都将直接反映在直流环节
上，所以，整个系统的电压电流检测及保护取
样均集中在直流环节。驱动逆变桥所需的
Ｐ Ｗ Ｍ 信号由 Ｓ Ａ ８ ６ ６ 提供，经反向后送给 Ｉ Ｐ Ｍ
模块。
Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 选用 ９ ３ Ｌ Ｃ ４ ６ ，它只需 ＋ ５ Ｖ
Ｉ Ｐ Ｍ 是先进的混合集成功率器件，由高 ＧＮＤＷ 分别为对应的 － 端；ＶｉｎＵ、ＶｉｎＶ、ｖｉｎＷ ａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）电源，以驱动电机。
速、低功耗的 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 芯片和优化的栅极驱动 分别为上桥臂 Ｕ 、Ｖ 、Ｗ 相控制信号输入端， 整个系统分为主电路和控制电路两部分，系统
化和功率集成电路），在电力电子领域得到 了越来越广泛的应用。本文在实验室验证的 基础上对
２ ＩＰＭ 结构及性能特点 ＩＰＭ 的结构框图如图一所示，其基本结
构为 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 单元组成的三相桥臂；内含续流 二极管、制动用 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 和制动用续流二极 管。Ｉ Ｐ Ｍ 共有 ６ 个主回路端（ Ｐ ，Ｎ ，Ｂ ，
核心的 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 波发生器及驱动电路构成。控
制电源采用 ７８０５ 和 ７８１５ 提供直流稳压电源。
Ｓ Ａ ８ ６ ６ Ａ Ｅ 通过 １ ０ 位 Ｄ ／ Ａ 转换器和外接正反
向方向控制端，可实现电动机转速的连续调节
和正反向的切换。所有的运行参数，如载波频
率、波形、最小脉冲宽度、死区脉宽和 Ｕ／ｆ 曲
耗和开关损耗都比较低，散 热 器 的 尺 寸 减 号输入端；Ａ Ｌ Ｍ 为保护电路动作时的报警信 它包含 ６ 个 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ，构成三相逆变桥，且各
小，故整个系统的尺寸更小。Ｉ Ｐ Ｍ 内部集 号输出端。
IPM智能功率模块电路设计及其在有源滤波器装置中应用
驱动电路是ＩＰＭ主电路和控制电路之间的接 口。良好的驱动电路设计对装置的运行效率、可靠性 和安全性都有重要意义。以ＰＭ ７５ ＲＳＥ １２０为例．这
是一种Ｒ型的ＩＰＭ．内部封装了７个ＩＧＢＴ．工作在
ｌ ２００ Ｖ／７５ ２０
Ａ条件以下．功率器件的开关频率最大为
如图５所示。在ＩＰＭ接口电路前置一个带控制 端的三态总线收发器７４ ＨＣ ２４５。ＩＰＭ的控制信号 通过７４ ＨＣ ２４５输出到光耦接口电路。ＩＰＭ的故障
Ｅｘｔｅｍａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｒｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ＩＰＭ
２．２缓冲吸收电路部分
ＩＰＭ产生过电压的原因主要是存在关断浪涌电 压和续流二极管恢复浪涌电压。关断浪涌电压是在 关断瞬间流过ＩＧＢＴ的电流时产生的瞬态高压．当续 流二极管恢复反向阻断能力时会产生与关断浪涌电
压相似的浪涌电压［６］。’如图３所示．上桥臂的ＩＧＢＴ 开通时流过感性负载的电流厶，不断增加，关断时负
输出信号经过光耦隔离输出．进入４输入端或门．或 门输出通过一组ＲＣ低通滤波器以消除开关噪声的
影响．然后接到７４ ＨＣ ２４５的使能端丽。ＩＰＭ正常 工作时．或门输出为低电平，选通７４ ＨＣ ２４５，控制信
３
ＩＰＭ在ＡＰＦ中的应用
随着电力电子技术的不断发展．越来越多的电力
电子装置被广泛应用于各种领域．这些电力电子装 置向电网注入了大量谐波．从而造成电网功率因数
图３线路杂散寄生电感对ＩＰＭ的影响
Ｆｉｇ．３ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ
万方数据
ｓｔｒａｙ
ｐａｍｓｉｔｉｃ
ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｏｎ
ＩＰＭ
低下、设备运行效率降低以及配电变压器过热。传 统的抑制谐波与无功补偿方法是采用无源滤波器． 这些无源滤波器采用电感与电容元件．具有诸多缺 点：体积大。滤波特性受系统参数影响较大．补偿性 能差．仅能抑制固定次数的谐波［９］。 谐波抑制的一个重要趋势是采用ＡＰＦ。作为一
应用于白家电的变频器智能功率模块(IPM)技术及方案
应用于白家电的变频器智能功率模块(IPM)技术及方
案
安森美应用于白家电的变频器智能功率模块(IPM)技术及计划
因为世界各国不断关注节能问题，使节能型消费类产品的需求持续升高，尤其是电冰箱、洗衣机和空调等白家电产品。
除了节能，白家电设计的挑战包括尺寸、散热、牢靠性、噪声及外观设计等。
如今，在白家电设计中具有显著节能、低噪声和优异变速性能等特性的无刷直流(BLDC)电机(或称“马达”)应用越来越广泛。
据统计，高档电冰箱中可能会用法5个或以上电机，空调的室外机及室内机各用法2个，洗衣机/烘干机、洗碗机等通常也会用法2个电机，这就需要高能效的电机驱动/控制计划。
变频器技术的开发旨在高能效地驱动用于工业及家用电器的电机。
此技术要求像绝缘门双极晶体管()、迅速复原(FRD)这类的功率器件，以及控制IC和无源元件。
智能功率模块(IPM)将这些元器件高密度贴装封装在一起(见图1)，高能效地驱动电机，协作白家电对低能耗、小尺寸、轻分量及高牢靠性的要求。
IPM内置高击穿的驱动器IC、高击穿电压及大IGBT、迅速复原二极管、门极、用于驱动上边IGBT及IGBT 门极电阻的启动二极管、用于检测发热的热敏电阻、用于过流庇护的分流电阻等，用于变频器。
IPM提供低损耗，包含多种封装类型，电流范围宽。
图1：典型变频器IPM将多种元器件封装为模块。
图2显示的是用于空调的典型电源电路模块。
在这个示例中，变频器IPM用于驱动空调压缩机及室外风扇。
变频器IPM采纳微控制器()来工作。
IPM模块高速，提供更精密控制，实现更高能效的空调工作。
图2：用于空调的变频器IPM应用示例。
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IPM（智能功率模块）应用手册IntelligentPowerModulesApplication
IPM（智能功率模块）应用手册IntelligentPowerModulesApplicationIPM（智能功率模块）应用手册Intelligent Power Modules Application Manual目录 1．引言 (5)2． IPM（智能功率模块）的一般认识 (5)2.1.功率电路之设计 (5)a. 关断浪涌电压b. 续流二极管恢复浪涌c. 接地回路d. 减小功率电路之电感2.2 吸收电路之设计 (6)a. 吸收电路的类型b. 吸收电感的作用c. 母线电感的作用d. 功率电路和吸收电路设计的建议2.3 功耗设计 (8)a. 功耗的估算b. VVVF变频器功耗的计算c. 平均结温的估算d. 瞬态温升的估算e. 散热器之安装3. IPM的前身-IGBT模块的使用 (11) 3.1. IGBT模块的结构和工作原理 (11)3.2. IGBT模块的额定值和特性 (11)a. 最大额定值b. 电气特性c. 热阻3.3. 特性曲线 (12)a. 输出特性b. 饱和特性c. 开关特性3.4 栅极驱动及模块的保护 (13)a. 驱动电压b. 串联栅极电阻（R G）c. 栅极驱动所须功率要求d. 栅极驱动布线注意e. dv/dt保护f. 短路保护4. IPM智能功率模块的使用 (16)4.1. IPM的结构 (16)a. 多层环氧树脂工艺b. 铜箔直接铸接工艺c. IPM的优点4.2. IPM额定值和特性 (19)a. 最大额定值b. 热阻c. 电气特性d. 推荐工作条件4.3. 安全工作区 (21)a. 开关安全工作区b. 短路安全工作区4.4. IPM的保护功能 (21)a. 自保护特性b. 控制电源的欠压锁定（UV）c. 过热保护（OT）d. 过流保护（OC）e. 短路保护（SC）4.5. IPM的选用 (24)4.6. 控制电路电源a. IPM的控制电源功率消耗b. 布线指南c. 电路结构4.7. IPM接口电路 (25)a. 接口电路要求b. 布线c. 内部输入输出电路d. 连接接口电路e. 死区时间（T d）f. 故障信号FO输出的使用g. IPM的一般应用h. 一般变频系统的结构配件指南---------------------------------------------ENDMCU1．引言:把MOS管技术引入功率半导体器件的思想开创了革命性的器件：绝缘栅双极晶体管IGBT。
智能功率模块(IPM)在变频空调器中的应用
智能功率模块(IPM)在变频空调器中的应用
吉盛
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2000(000)009
【摘要】@@ 1 引言rn变频空调器已日益得到广大用户的认可,整个市场开始启动.在日本,市场上80%以上的空调器都采用变频工作方式.变频空调器通过改变频率来控制压缩机电机的转速,从而有效地控制其输出功率,以达到提高效率(可比定速节能30%以上)、降低噪声、提高制冷/热效果和舒适性的目的.随着生产规模的扩大和技术进步,变频空调器的成本逐渐降低;另一方面,国家对空调节能的强制性标准即将出台,变频空调器因其优越性在中国市场上的比重会越来越大.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】吉盛
【作者单位】春兰空调器厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.IPM智能功率模块电路设计及其在有源滤波器装置中应用 [J], 袁涛;郑建勇;曾伟;康静
2.用于变频空调器的新型智能功率模块（IPM） [J], 霰军宪
3.用于变频空调器的新型智能功率模块（IPM） [J], 霰军宪
4.用于变频空调器的智能功率模块（IPM） [J], 由宇义珍
5.集成传感器在保护智能功率模块（IPM）中的应用 [J], 无
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IPM智能功率模块的设计与分析
引言IPM智能功率模块是先进的混合集成功率器件，由高速、低功耗的IGBT芯片和优化的门极驱动以及保护电路构成。
由于采用了能连续监测功率器件电流的、有电流传感功能的IGBT芯片，从而可实现高效的过流保护和短路保护。
由于IPM智能功率模块集成了过热和欠压锁定保护电路，因而系统的可靠性得到了进一步提高。
IPM智能功率模块的性能特点IPM智能功率模块的优点使用智能功率模块可以使生产厂家降低在设计、开发和制造上的成本。
与普通的IGBT相比，在系统性能和可靠性上有进一步的提高。
由于IPM集成了驱动和保护电路，使得用户的产品设计变得相对容易，并能缩短开发周期；由于IPM通态损耗和开关损耗都比较低，使得散热器减小，因而系统尺寸也减小；所有的IPM 均采用同样的标准化与逻辑电平控制电路相联的栅极控制接口，在产品系列扩充时无需另行设计电路。
IPM 在故障情况下的自保护能力，也减少了器件在开发和使用中过载情况下的损坏机会。
IPM智能功率模块安全工作区IPM内置的栅极驱动电路和保护电路可以对许多违反IGBT模块安全工作区（SOA）的运行模式加以保护，智能功率模块的开关安全工作区和短路安全工作区定义概述如下：开关安全工作区开关（关断）安全工作区通常定义为在重复关断运行时的最大允许瞬时电压和电流。
对于IPM，内置栅极驱动取消了因不正确的栅极驱动而造成的许多电压和电流的危险组合，此外，最大工作电流受过流保护电路的限制。
根据这些限制条件，开关安全工作区可用图1中的波形来定义，只要主电路直流母线电压低于数据手册中的Vcc(port)指标，每个IPM功率单元的C-E间关断瞬时电压低于VCES指标，Tj小于125℃，控制电源电压在13.5V和16.5V之间，IPM将会安全工作。
波形中的IOC是IPM的过流故障不会动作的最大允许电流。
换句话说，它正好处在OC动作数值以下。
该波形定义了硬关断操作的最坏情况，当电流高于OC动作数值时，IPM将关断该电流。
IPM智能功率模块的设计与分析
IPM智能功率模块的设计与分析
徐长军;张宏权;张西华
【期刊名称】《世界电子元器件》
【年(卷),期】2008(000)009
【摘要】IPM智能功率模块是先进的混合集成功率器件，由高速、低功耗的IGBT 芯片和优化的门极驱动以及保护电路构成。
由于采用了能连续监测功率器件电流的、有电流传感功能的IGBT芯片，从而可实现高效的过流保护和短路保护。
由于IPM 智能功率模块集成了过热和欠压锁定保护电路，因而系统的可靠性得到了进一步提高。
【总页数】3页(P82-84)
【作者】徐长军;张宏权;张西华
【作者单位】青岛鼎新电子科技有限公司;青岛鼎新电子科技有限公司;海尔数字化
家电国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN303
【相关文献】
1.新型智能功率模块(ASIPM)的功能及应用 [J], 丁云飞;徐慧勇
2.IPM智能功率模块的外围电路设计 [J], 邱兴阳
3.IPM智能功率模块故障测试及失效定位 [J], 龚瑜;黄彩清;吴凌;游俊
4.安森美半导体智能功率模块（IPM）在中国获“Top10电源产品奖”及“技术突
破奖” [J],
5.国内首条碳化硅智能功率模块（SiC IPM）生产线在厦门正式投产 [J],
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安全性 能极 高，其在主电路 的有源 电力滤波器装置 中 进行运行时 ，具有 体积 小、集成度 高的特点。在有源滤波器 中 应用到 Ｉ Ｐ Ｉ ｄ能够在很 大程度 上简化装置的主 电路， 进而提 高整体性 能的稳定性 。 Ｉ Ｐ Ｎ 在装置 中主要 包
括 了驱动 电路 、缓冲吸收以及保护电路三个部分。本文通过分析 Ｉ Ｐ Ｍ在 有源滤波器 中的设置 ，总结出其在有 源滤波器装置 中的具体应用。
更加 明显 ｔ 。
设计 ，并分析了其具体应用。
一
、
Ｉ Ｐ Ｍ智能功率模块 的概述
智能功率模 块是 由高速和低功率 的电子芯片以及优选 的门级驱动
和保护电路共同构成的。 由此看来 ， 其具有开关速度快和功耗低的特点。
智能功率模块 中每一个晶体管的驱动电路都设计出了最佳的驱动条件 。 和传统的晶体管模块相 比， Ｉ Ｐ Ｍ在 系统性能 以及可靠性方面都有 了很大
到反 向的阻断能力时就会产生和关 断浪涌所相似 的浪涌 电压。因此 ， 为 了保护 晶体管就必须使用到缓冲吸收电路 ， 缓冲吸收电路可 以用来控制 晶体管等功率元件的关断浪涌电压 以及续流二极管恢复浪涌电压 ， 从而 在 减少对开关损耗 的同时能够使功率元件 的功率达到极限 。
三 、 智 能功 率 模 块 的具 体 应 用
驱动 电路 Ｉ Ｐ Ｍ（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｅ ｗ ｒ Ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ）智能功率模 块是主电路和
前 言
控制电路 之间的一个接 口， 该接 口的作用是确保 驱动电路 的稳定 ， 而稳
伴随着计算机技术与电力电子技术 以及运动控制技术 的飞速发展 ，
时候会有效输出一个故 障的信号 ， 外 围的保护就是在故障信号处理的基
础上提供保 护措施 。 在传统的有源滤波器 （ Ａ Ｐ Ｆ ） 中， 所采用 的是 电感和 电容的元件来 运行 ， 这种元 件组成具有很大 的弊端 ， 比如说其具有 占用 的体积大 、 受 到参数的影响比较大以及补偿性差的缺陷等 ， 故传统的有源滤波器仅仅 能够抑制住 固定次数的谐 波。而应用 Ｉ Ｐ Ｍ（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｅ ｗ ｒ Ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ） 智 能功率模块在有源滤波器 （ Ａ Ｐ Ｆ ） 中， 在很 大程度上会提升其运行的能 力， 同时产生 出高速的输 出冲脉 。 如果在实 际的运用 中能够使用多种结 构来进行 串联或并联的工作 ， 将会 得到更多 的控制点 ， 输 出的波形也会
背景来分析 ， 变频 技术正在朝着小 型化 、 多功能 的方 向发展 ， 而电力电
子器件也从半控器件 、 全控器件 、 功率模块一直发展到现在的智 能功率 模块 。 智能功率模块具有集成度高和体积小的特点 ， 其在有源滤波器装
置中的应用能够有效保护电路以及控制电压。本 文研究 了 Ｉ Ｐ Ｍ 的电路
电力电子器件在这样的环境中也发生着巨大的转 变。 根据国内外的研究
定的驱动电路对有源滤波器 （ Ａ Ｐ Ｆ） 整个装 置的运行 、可靠性能以及安
全性能都有 着十分重要 的意义 。 在功率的驱动电路当中 ， 保护电路是不 可或缺的一项功 能 ， 完整的系统保护不能够仅仅依靠智能功率模 块当中 的内部保 护功能 ， 在实际的运行 当中还需要借助外围的保护电路。Ｉ Ｐ Ｍ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｅ ｗ ｒ Ｍ ｏ Ｍ（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ）的应用极 为广泛 。将 由绝缘栅双极型晶
器 的驱动单元就会关闭 门极 电流 ， 同时传输 出一个故障信号 ， 有效保护
整个 电路 。
二、ｌ Ｐ Ｍ智 能 功 率模 块 的 电路 设 计
体管 （ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ） 构成的智 能功率模块 Ｉ Ｐ Ｍ应用在有源滤波器 （ Ａ Ｐ Ｅ）中，
可 以有效简化电路中的设计 ， 减少相关 的智能功率控制环节 ， 从而大幅 度提高 电路系统的安全性及可靠性 。 所以， 只要在 电路设计时注意对智 能功率模块 Ｉ Ｐ Ｍ 相关 电路 的设计 ，就能更好 的完善 电路 中的智能功率 控 制系统 。
程度的提高… 。
Ｉ Ｐ Ｍ应用 于有 源滤波器 当中能为内建 中的保护 电路提供 ４ 种保护功 能， 分别是过流保护 、 短路保护 、 欠压保护 以及过热保护功能 。 在实际 的Ｔ作 当中，如果 Ｉ Ｐ Ｍ 模块 中体现 一种保护 电路的动作 ，整个滤波
结论 ：目 前， 在我 国的电力有 源滤波器 （ Ａ Ｐ Ｆ） 中， 智能功率模块
参考 文献
智能功率模块 的电路设计主要包含 了ｉ个方面 内容 ， 分别是驱动 电 路部分 、缓 冲吸收 电路部分 以及保护 电路部分 。 在实 际的智能功率模块 中，有一种 Ｒ 型的智 能功率模块 ，在其 内 部一共装有 ７个 晶体管 ，并在 １ ２ ０ ｏ Ｖ 仃 ５ Ａ 的条件 下运行 。由于智能功 率模块 内部装置 了驱动 电路 ， 因此 和普通 晶体管驱动 的电路设计相 比而 言， 外部驱动 的电路设计则更加简洁 。 之所以出现这种简便的装 置 ， 根 本原 因在于驱动 电源 以及光耦接 口中电路 的设计 。
［ １ ］ 袁涛， 郑建 勇， 康静． Ｉ Ｐ Ｍ 智 能功率模块 电路设计及其在 有源滤
２ ０ １ ４年第 ８期
智能建筑
ｌ Ｐ Ｍ智能功率模块 电路设计及其在有源滤波器装置 中应用
■张 元 李少 飞 李晓龙
ｔ Ｐ Ｍ（ Ｉ ｎ ｔ ｅ １ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｏ ｅ ｗ ｒ Ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ）智 能功率模块 的相 关功能完善、
关断 的瞬间流过晶体管的电流时产 生瞬态 的高压 ， 而当续流二极管恢复