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今后,我国智能IGBT功率模块在家电中的应用范围越来越广泛

菜鸟
2012-04-06 13:13:27    评分
  今后,我国智能IGBT功率模块在家电中的应用范围越来越广泛   过去10年,消费者对更加节电环保的家电需求持续增长,同时世界各地也都出台了各种法令,力求让制造商设计生产更加环保的家电产品,比如欧洲就已实施“耗能产品生态设计框架指令(EcoDesignofEnergy-usingProducts简称EuP)”。   有不同研究课题对多项强制采用技术进行了总结。研究明确指出,采用变速驱动的永磁同步电机(PMSM)或高效感应式电机,能够满足这些节能要求。对于负载可变应用和频繁启动/停止的情况(通常见于家电),这类驱动技术的节能潜力巨大。   虽然永磁同步电机正在顺利取代传统电机,但是新的电机技术需要变速驱动,为实现这种驱动,设计人员一直以来都依赖于分立式IGBT/MOSFET解决方案,但现在这种传统方案正逐渐被智能功率模块(IPM)所取代。由于采用集成式解决方案可带来某些显著优势,IPM的运用日益广泛。   由IPM控制的永磁同步电机将在实现节能目标方面扮演重要的角色。在典型应用领域使用IPM能够简化设计并加快设计速度。IPM能够帮助设计人员开发出具有高成本效益,并提升整体环保性能的变频家电解决方案。   飞兆新推出的μ-MiniDIPSPM(智能功率模块)就是一个例子。该器件可用于洗衣机,出色地实现了3个半桥的高度集成,其中整合了自举二极管、NTC、精细调节栅极驱动器和众多附加保护功能,如UVLP、SCP及故障输出(faultoutput)。为了降低该模块的能耗,栅极驱动器的待机电流减小,从而实现节能驱动。   IGBT和驱动器的精确匹配可确保整机获得更高的性能。相比分立式解决方案,智能功率模块性能变化的可控度大大提高了。此外,这种完全隔离的模块(39mm×23mm)具有更高的可靠性,因为它的保护功能部件靠近功率开关,而且采用低热阻封装,可以减少负载周期的温度变化。IPM模块在“故障率(FIT)”方面比分立式IGBT更好。因此该模块的可靠性优于分立式解决方案。此外,该模块具有-40℃到+150℃的宽结温范围,因而不仅适合于家用电器,还可用于工业应用。   另外,为了驱动循环泵等更小的电机,建议在IPM中用MOSFET来取代IGBT。特别是对于小输出电流应用,由于没有拐点电压(kneevoltage)和电流拖尾(currenttail),MOSFET的损耗比IGBT要低。另外,MOSFET的短路耐受时间也比同等IGBT高出一个数量级。因此,MOSFET基本上是低功耗电器的首选解决方案。飞兆TinyDIPSPM模块就是这类IPM的典型例子,这种集成式MOSFET解决方案非常适合于泵和风扇这种低功耗应用,这种完全隔离的模块可以非常靠近电机放置。该模块尺寸只有29mm×12mm,带散热器情况下的最大可输出功率高达200W,这是相同尺寸、基于IGBT的解决方案所无法企及的。为了简化该IPM的“取放”装配过程,还可以采用SMD封装。在许多情况下,采用这种无散热器的SMDIPM是首选方案。目前,SMDIPM最大输出功率被限制在90W,但另一方面,PCB的制作得以简化。   以上两个电机驱动例子都表明,使用IPM更便捷、更快速,并具有更高的灵活性,能够简化节能驱动产品的设计。



关键词: 今后     我国     智能     功率     模块     家电     中的     应用         

菜鸟
2016-10-21 16:38:36    评分
2楼
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