OpenVINOTM,给你看得见的未来!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 工业控制与自动化 » 中小功率IPM选择参考

共1条 1/1 1 跳转至

中小功率IPM选择参考

专家
2009-03-15 13:45:06    评分
中小功率IPM选择参考

 

 

        应用的需求和技术的进步使得IPM(智能功率模块)近几年发展很快,更多的家用电器、工业设备使用了更节能、更有效率的电机控制方案,对于3KW及以下功率级的电机控制应用,IPM的选择是有一些考虑的。

      我们将对如下公司的IPM进行参考对比:

      Fairchild:   FSBB20CH60B

      Mitsushiba:  PS21964-S, PS22054

      Sanken:       SSM1003M, SCM1105MF, SCM1110MF

 

工作电压和额定电流   电网电压作为电机应用环境之一,IPM的工作电压是首选参数。虽然IPM有一个IGBT的击穿电压或极限工作电压的参数,但实际的工作电压比它们还要低些,这可以理解为电子元件工作参数的冗余。

IPM

工作电压(V

适应电网(V

额定电流

FSBB20CH60B

DC 400V

AC 100V~250V

20A

PS21964-S

15A

PS22054

DC 800V

AC 400V

SSM1003M

DC 400V

AC 110V~250V

SCM1105MF

SCM1110MF

 

极限工作频率   电机控制系统会以不同的电力载波频率运行,其选择将影响到系统EMC特性,开关损耗以及环境音频噪声。在满足系统性能的前提下,选取较低的开关频率是有益的。极限工作频率展示了IPM可以运行的载波频率范围。

IPM

极限工作频率(HZ

FSBB20CH60B

20K

PS21964-S

20K

PS22054

15K

SSM1003M

18K

SCM1105MF

10K

SCM1110MF

20K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

饱和压降  这一参数将影响到系统的导通损耗。由于IGBT的工艺不同,这一参数有一些差异。

IPM

Max Saturation Voltage@(25°C & Ie )

FSBB20CH60B

2.0V

PS21964-S

2.2V

PS22054

3.4V

SSM1003M

2.6V

SCM1105MF

2.2V

SCM1110MF

2.6V

 

控制电压  电机控制系统会使用不同的MCU、DSP、CPLD/FPGA,而中小功率的IPM可以直接由控制IC驱动,而不必使用光耦。因此要考虑IPM的控制电压范围。可以看到,大多数IPM都可以应用在3.3V逻辑系统中。

IPM

Min VIH

Max VIL

FSBB20CH60B

2.8V

0.8V

PS21964-S

2.1V

1.3V

PS22054

2.0V

0.8V

SSM1003M

4.0V

1.0V

SCM1105MF

2.5V

0.8V

SCM1110MF

 

漏极结构与过流保护   越来越多的电机控制应用使用了磁场定向控制(FOC),FOC需要测量电机的相电流。与隔离的霍尔电流传感器相比,采用Shunt电阻来测量相电流将会更有成本优势。三相IGBT桥的低侧IGBT漏极分为两种引出方式,即三合一引出和三漏极分别引出。即使是三合一的引出方式,使用单一的shunt和先进的控制算法,也可以使用FOC;过流保护也是通过漏极shunt来监测IGBT电流的,有的IPM具有分别监测三相IGBT电流的能力。

IPM

三漏极分别引出

分别监测三相电流

FSBB20CH60B

Yes

no

PS21964-S

yes

no

PS22054

yes

no

SSM1003M

no

no

SCM1105MF

yes

yes

SCM1110MF

yes

yes

 

dead time         IPM容许的最小dead time由IPM内部的IGBT及其驱动电路决定。系统运行时较小的dead time是有利的。

IPM

dead time

FSBB20CH60B

2.0μs

PS21964-S

1.5μs

PS22054

3.3μs

SSM1003M

2.5μs

SCM1105MF

1.5μs

SCM1110MF

2.0μs

 

自举二极管          出于成本考虑,IPM的三相IGBT桥的高侧IGBT通常采用自举浮充电方式来为其提供驱动电压,内置的自举二极管和限流电阻将使系统更为紧凑、可靠。

IPM

内置的自举二极管

内置的限流电阻

FSBB20CH60B

yes

no

PS21964-S

no

no

PS22054

no

no

SSM1003M

no

no

SCM1105MF

yes

yes

SCM1110MF

yes

yes

 

输入保护  IPM都有内置的上/下拉电阻,用来保证MCU在Reset等不确定阶段时,IPM处于安全的状态。有的IPM还具有输入互锁功能,具备了更高的可靠性。

IPM

内置电阻

输入互锁

FSBB20CH60B

5.0K

no

PS21964-S

3.3K

no

PS22054

2.5K

no

SSM1003M

100K/650K

no

SCM1105MF

yes

SCM1110MF

yes

 

 

热阻   IPM的更低的热阻特性将更有利于系统的热设计,它是系统的一个可靠性指标。

 

IPM

Max Rth(j-c)Q

Max Rth(j-c)F

FSBB20CH60B

2.0°C/W

3.0°C/W

PS21964-S

3.0°C/W

3.9°C/W

PS22054

1.76°C/W

2.41°C/W

SSM1003M

3.79°C/W

5.43°C/W

SCM1105MF

3.0°C/W

4.0°C/W

SCM1110MF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

结构 IPM的外型结构将影响到系统的电气安全性,在系统设计之初就要考虑。

 

FSBB20CH60B.PDF   pdf

 


 

 

 

PS21964_S.PDF   pdf

 


 

 

 

PS22054.PDF  pdf

 


 

 

SSM1003M.PDF    pdf

 


 

 

SCM1105MF.PDF  pdf            SCM1110MF.PDF   pdf

 


 

 

 

                                                                             中小功率IPM选择参考.PDF pdf

 

 

Note:

 

1)      文中提及的名称和商标为相关的所有者所有

2)      本文由 SPM专用编程器 提供赞助





关键词: 中小     功率     选择     参考     FSBB20CH60B     P    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]