IPM的概念与产品

IPM即Intelligent Power Module(智能功率模块)的缩写，它是通过优化设计将IGBT连同其驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内，使系统设计者从繁琐的IGBT驱动和保护电路设计中解脱出来，同时提高了系统的可靠性。
智能功率模块IPM = IGBT + 驱动/检测/保护电路
保护功能：OC/SC/OT/UV(过流/短路/过热/控制电源欠压)
应用简单：它与控制芯片(MCU/DSP)之间仅需光耦等隔离电路。

三相AC380V输入时所用智能功率模块产品及其应用

IPM变频应用电路框图

IPM的接口电路: 6和7单元模块

IPM的接口电路: 1和2单元模块

推荐参数

控制端子光耦选择：高速光耦，tPLH,tPHL< 0.8μs，CMR > 10kV/μs @ VCM= 1500V；
（推荐型号：TLP559, HCPL4503，HCPL4504）
故障端子光耦选择：低速光耦，CTR=100~200%；（推荐型号：TLP521, PC817）
高速光耦的上拉电阻：20KΩ(6/7单元)/6.8KΩ(1/2单元)；
控制电源：VD=15V±10%，dv/dt≤±5V/μs，Vripple≤2Vp-p；(对于6/7单元，需4个独立的隔离电源：上臂三个IGBT单元各用1个电源，下臂三个IGBT单元共用1个电源；对于1/2单元，需6个独立的隔离电源：各单元需自身的电源。)
上臂电源的平滑电解电容：≥10μF；
下臂电源的平滑电解电容：≥33μF；
退耦电容：0.1μF；
开关频率fPWM：15KHz(典型值)，此即为控制信号的载波频率；
死区时间tdead：≥3.5μs（注：此为IPM输入端控制信号的死区时间在推荐接口电路情
况下，MCU/DSP输出的控制信号死区时间应考虑光耦的时间延迟。）
供电直流电压VCC：≤400V/800V（此即为加在P-N之间的直流母线电压）；
输入开通电平Vth(on)：≤1.2V（此即为开通时IPM控制端子电平，低电压有效）；
输入关断电平Vth(off)：≥4V（此即为关断时IPM控制端子电平）。

使用注意事项

1. 上电顺序：开关电源应先于主电路电源合上/建立。
2. 关于PCB布线：
(1)光耦输出至IPM输入的连线应尽可能短(<2~3cm) →防止拾取噪音；
(2)信号线和电源线应防止平行走线(同一层)或交叉(上下层) →防止
互相干扰；
(3)光耦输入/输出之间应尽可能减少其布线之间的寄生电容；
(4) Fo端子在IPM内部已串联有1.5kΩ电阻，外部不需另加电阻；若不
用，应将之与控制电源(VD)相连；
(5)不要在IPM外部将VNC与N端进行连接，因IPM内部已相互连接。
3. 推荐将IPM的接口电路PCB板直接或通过接插件焊接在IPM上→减少连线电感。
4. 散热器应与IPM基板良好接触(请按推荐的力矩固定并加导热硅脂)。