IPM在电力机车大功率开关电源中的应用研究

时间:2021-06-23 00:11

本文摘要:伴随着电子信息技术的发展趋势,功率半导体技术性早就沦落现代电力电子信息技术的关键。以绝缘层栅双极型晶体三极管(IGBT)为意味着的功率器件,在诸多工业生产操控行业得到 更为广泛的运用于。IGBT做为一种典型性的双旋光性MOS复合性功率器件,集MOSFET与GTR(功率大的晶体三极管)的优势于一身,既具有输入电阻低,开关电源速度更快,耐热性好和驱动器电路比较简单的聪明智慧,又具有通态工作电压较低,抗压低和承受电流量大的优势。

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伴随着电子信息技术的发展趋势,功率半导体技术性早就沦落现代电力电子信息技术的关键。以绝缘层栅双极型晶体三极管(IGBT)为意味着的功率器件,在诸多工业生产操控行业得到 更为广泛的运用于。IGBT做为一种典型性的双旋光性MOS复合性功率器件,集MOSFET与GTR(功率大的晶体三极管)的优势于一身,既具有输入电阻低,开关电源速度更快,耐热性好和驱动器电路比较简单的聪明智慧,又具有通态工作电压较低,抗压低和承受电流量大的优势。

IPM(intelligentpower  module)做为一种智能化功率模块,它以IGBT为基本,內部搭建了逻辑性、操控、检验和维护电路,与一般IGBT相比,在系统性能和可信性上均有非常大的提高,另外因为IPM通态耗损和开关损耗都比较较低,使热管散热器的规格扩大,故全部系统的容积扩大了许多 ,适应能力了功率器件的发展前景,进而主要用途更为颇深。  1IPM的基础构造  1.1IPM结构形式  IPM是由髙速功耗的IGBT处理芯片和优先选择的门级驱动器及维护电路包括,如图所示1下图。依据內部输出功率电路配置的各有不同,IPM分为H型、D型、C型和R型4种。

图上,H型內部PCB一个IGBT,D型內部PCB两个IGBT,C型內部PCB6个IGBT,R型內部PCB七个IGBT。    1.2IPM的內部体制  IPM內部另设栅极驱动器操纵电路、故障检验电路和各种各样维护电路,应用具备电流传感器的IGBT处理芯片,进而检测IGBT的主电流量。而內部故障维护电路关键进而检验过电流、短路故障和欠压保护等故障。

图2为IPM作用框架图。    2IPM维护作用  IPM内嵌的驱动器和维护电路使系统硬件配置电路比较简单、可靠,增加了系统的开发进度,也提高了系统在故障状况下的自身维护工作能力。与一般的IGBT控制模块相比,因为降低了维护电路,因此IPM在系统性能及可信性层面都是有非常大的提高。

  IPM的维护作用还包含操控工作电压欠压保护维护、短路故障维护、过电流维护和短路故障维护。假如IPM控制模块中的一种维护电路造成姿势,其內部的IGBT栅极驱动器模块就不容易软启动器门趋于电流量并键入一个故障数据信号(Fo)。


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