近年来,在产业设备的通用变换器、AC伺服器等电机控制装置中,在对产品高性能、小型化、低损耗的要求基础上,对使用的简便性以及对环境保护的要求也在年年高涨。三菱电机,为适应市场对这些功率模块的需求,已实现了第3代IPM“S系列”、第4代IPM“S-DASH系列”产品化。现在,在采用CSTBT晶片、实现更低损耗的同时,采用了新式小型封装,实现装置的小型化、轻型化的第5代“L系列”也已进入产品阵容。
产品用途:
通用变换器 , AC伺服器 , CVCF , 太阳能发电 , 风力发电
产品特点:
(1)结构方面
①IPM由高速低功耗的IGBT管芯和优化的栅极驱动电路以及快速保护电路组成。即模块内部不仅把IGBT功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还具有过电流和过热等故障检测电路,即使发生负载短路或过热事故,也可以保护IPM不受损坏。
②复杂的电联结经过巧妙设计,布线极为合理,外形美观,体积小,结构紧凑。因此大大减少和缩短了连线,很好地解决了高速开关器件和驱动电路的分布参数问题,因而得到了较高的技术指标。同时给用户安装带来极大的方便。
③由于产品是采用电力半导体模块工艺生产,基本是靠模具和自动化设备进行生产,受人的因素干扰小,产品质量稳定。该产品在材料成本、制造费用、生产规模等方面都具有较大优势。与其他形式的IPM相比具有较大的竞争力和市场优势。
④主电路采用进口的IGBT方形芯片、高级芯片支撑板,模块压降小、功耗低,效率高,节电效果好。
⑤采用(DCB)陶瓷覆铜板,经独特处理方法和特殊焊接工艺,保证焊接层无空洞,导热性能好。
⑥采用进口专用IC、贴片元件等,大大提高了智能化控制能力,保证了驱动和控制电路的可靠性。
⑦模块内部采用进口高热导绝缘硅凝胶灌封,满足主电路所有芯片绝缘、防潮、导热的需要。外部采用环氧树脂浇注,实现上下壳体的牢固联结,以达到较高的防护强度和气闭密封。
⑧主电路、控制电路、与铜导热底板相互绝缘,绝缘耐压≥2500V(RMS),保证人身安全。
⑨采用先进的开关电源制造技术,通过独特方法实现隔离输出,满足驱动电路需要,并保证人身安全。
另外,控制端子与主电路电气隔离,非常方便地实现了模块间的随意串并联,为制造大功率控制设备创造了条件。
(2)驱动及控制性能方面
①开关速度快。 模块内的IGBT芯片都选用高速型,而且驱动延时小,所以开关速度快,损耗小。
②低功耗。 模块内部的IGBT导通压降低,开关速度快,所以功耗小。
③具有快速的短路保护功能。 模块实时检测IGBT电流,当发生严重的过流或直接短路时,IGBT将被软关断。
④具有过热保护功能。 在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了温度传感器件,当基板达到设定温度时,IPM模块内部控制电路将截止栅极驱动。
⑤具有栅极驱动欠压封锁功能。 如果发生栅极驱动电压欠压,使IGBT进入放大区,模块内部控制电路将截止栅极驱动。
⑥抗干扰能力强。 优化的栅极驱动与IGBT集成,布局合理,无外部驱动线。
⑦无须采取防静电措施。