MITSUBISHI 三菱智能功率模块DIP-IPM双列直插PS21563-P PS21563-SP
产品概述：
三菱智能功率模块IPM（Intelligent Power Module）不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内藏有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到CPU。三菱智能功率模块IPM由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当,也可以保证IPM自身不受损坏。三菱的IPM一般使用IGBT作为功率开关元件,内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。三菱IPM以其高可靠性,使用方便赢得越来越大的市场,三菱智能功率模块IPM尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源,是变频调速,冶金机械,电力牵引,伺服驱动,变频家电的一种非常理想的电力电子器件。PS21563 内置6单元3相输出,过流保护,欠压保护。智能功率模块采用第 5 代 IGBT 工艺,PS21563 内置优化后的 栅级驱动和保护电路,以不可思议的超小型体积,输出功率 强劲的三相波形。PS21563 使用该款产品不仅让工程师节省宝贵的开 发时间而且减小产品体积以赢得市场青睐。
三菱第三代智能IPM功率模块DIP-IPM特点
- 三菱第五代IGBT芯片实现低损耗
- 三菱智能IPM功率模块低成本单模封装
- 三菱管脚与第二代DIP-IPM完全兼容
- 三菱智能IPM功率模块应用HVIC实现集成电平转移
- 三菱智能IPM功率模块高电平导通逻辑,可与DSP/MCU接口兼容
- 三菱智能IPM功率模块内置短路、欠压保护电路
- 三菱智能IPM功率模块输入信号端内置下拉电阻,外部无须再下拉电阻
- 三菱智能IPM功率模块热阻低,易于散热
- 三菱智能IPM功率模块2500V绝缘耐压
| 封装尺寸：（单位：mm） |
| A：49 |
L: 1.5 |
W: 4 |
| B：30.5 |
M: 1.8 |
X:30.48 |
| C：5 |
N: 0.75 |
Y: 41 |
| D：46.23 |
P: 17.4 |
: 42 |
| E：6.25 |
Q:0.5 |
AA:2.0 |
| F：8 |
R: 10.5 |
AB:3.3 |
| G：3.556 |
S:1.2 |
|
| H：1 |
T: 1.25 |
|
| J：1.778 |
U: 2.5 |
|
| K: 0.5 |
V: 7.62 |
|
控制端口定义：
- VUFS（U 组驱动电源地）
- NC（不接）
- VUFB（U 组驱动电源正极）
- VP1（控制电源正极）
- NC（不接）
- UP（U 组信号输入）
- VVFS（V 组驱动电源地）
- NC（不接）
- VVFB（V 组驱动电源正极）
- VP1（控制电源正极）
- NC（不接）
- VP（V 组信号输入）
- VWFS（W 组驱动电源地）
- NC（不接）
- VWFB(W 组驱动电源正极)
- Vp1（控制电源正极）
- NC（不接）
- Wp（W 组信号输入）
- NC（不接）
- VNO（不接）
- UN（U 组下桥信号输入）
- VN（V 组下桥信号输入）
- WN（W 组下桥信号输入）
- FO（故障输出）
- CFO（故障脉宽定时端子）
- CIN（短路电压采样）
- VNC（下桥控制电源地）
- VN1（下桥控制电压正极）
- NC（不接）
- NC（不接）
- P（直流母线正极）
- U（U 组输出）
- V（V 组输出）
- W（W 组输出）
- N（直流母线地）
产品特点：
PS21563 有完整的功率输出电路,直接连接负载。
PS21563 内置栅极驱动电路。
PS21563 具有短路保护；
PS21563 驱动电压欠压保护；
PS21563 采用第五代低功耗 IGBT 管芯； 超小型体积；
PS21563 工业级使用标准；
PS21563 高电平触发有效
PS21563 400W 电机适用
应用领域： UPS 变频器 电机/司服 控制 变频家电
最大额定值：
| 定义对象 |
符号 |
最大额定值 |
单位 |
| 功率器件的结温 |
Tj |
-20-125 |
℃ |
| 储存温度 |
Tstg |
-40-125 |
℃ |
| 环境温度 |
Tc |
-20-100 |
℃ |
| 过压保护值 |
Vcc(prot) |
400 |
V |
| 绝缘耐压 |
Viso |
2500 |
V |
| IGBT 变频侧 |
| 集电极-发射极电压 |
Vces |
600 |
V |
| 直流母线浪涌 |
Vc（c surge） |
500 |
V |
| 集电极电流（Ｔc=25） |
±Ic |
10 |
A |
| 集电极峰值电流（Ｔc=25） |
±Icp |
20 |
A |
| 集电极功耗（Ｔc=25） |
Pc |
20 |
W |
| PS21563 控制侧 |
| 控制电压 |
VD |
20 |
V |
| 驱动电压 |
VDB |
20 |
V |
| 输入信号 |
Vin |
-0.5-VD±0.5 |
V |
| 故障输出信号电压 |
VFO |
-0.5-VD±0.5 |
V |
| 故障输出信号电流 |
IFO |
1 |
mA |
| 电流采样输入电压 |
Vsc |
-0.5-VDV±0.5 |
V |
机械和电气特性：
|
定义对象 |
符
号 |
测试条件 |
最 小值 |
典 型 值 |
最 大值 |
单 位 |
| IGBT 变频侧 |
| 集电极－发射极关断电流 |
Ices |
VCE=VCES,VD=15V,Tj=25℃ |
－ |
－ |
1.0 |
mA |
| VCE=VCES,VD=15V,Tj=125℃ |
－ |
－ |
10 |
mA |
| 二极管正向电压 |
VEC |
Ic=25A,Vcin=15V,VD=15V |
－ |
1.5 |
2.0 |
V |
| 饱和压降 |
Vsat |
VD=15V,VCIN=0V,Ic=25A,Tj=25℃ |
－ |
1.6 |
2.1 |
V |
| VD=15V,VCIN=0V,Ic=25A,Tj=125℃ |
－ |
1.7 |
2.2 |
V |
| 开关时间 |
Ton |
VD=15V,VCIN=0-15V,Ic=25A,Tj=125℃Vcc=600V |
0.6 |
1.2 |
1.8 |
μs |
| trr |
－ |
0.3 |
---- |
μs |
| tc(on) |
－ |
0.4 |
0.6 |
μs |
| toff |
－ |
1.6 |
2.1 |
μs |
| tc off |
－ |
0.5 |
0.8 |
μs |
| 控制侧 |
| 控制电压 |
VD |
电压加在：Vp1-Vpc, Vn1-Vnc |
13.5 |
15 |
16.5 |
V |
| 驱动电压 |
VDB |
电压加在：VFB-VFS 上 |
13.5 |
15 |
18.5 |
V |
| 短路保护值 |
VSC |
VD=15V,Tj=25, |
0.43 |
0.48 |
0.53 |
V |
| 驱动电压欠压保护 |
UV |
触发式测试,Tj-125 |
10 |
- |
12 |
V |
| UV |
复位测试,TJ-125 |
10.5 |
- |
12.5 |
V |
| UV |
触发式测试,TJ-125 |
10.3 |
- |
12.5 |
V |
| UV |
复位测试,TJ-125 |
10.8 |
---- |
13 |
V |
|
驱动电流 |
ID |
VD=VDB=15V,VCIN=5V,WN-VNC(下三桥总耗 电流) |
－ |
-- |
5 |
mA |
| VD=VDB=15V,VCIN=0V,Vp1-Vpc,Vn1-Vnc(下三 桥总耗电流) |
－ |
- |
7 |
mA |
| |
VD=VDB=15V,VCIN=5V,上三桥驱动电压电流 |
- |
- |
0.4 |
mA |
| |
VD=VDB=15V,VCIN=0V,上三桥驱动电压电流 |
- |
- |
0.55 |
mA |
| 输入“打开”阈值 |
Von |
加在输入信号端与地之间的电压 |
2.1 |
2.3 |
2.6 |
mA |
| 输入“关闭”阈值 |
Voff |
0.8 |
1.4 |
2.1 |
mA |
|
故障输出电压 |
VH |
VSC=0V, 如果上拉 10K 电阻到 5V |
4.9 |
－ |
- |
V |
| VL |
Vsc=1V,I fo+1mA |
－ |
- |
0.9 |
V |
| 故障输出脉宽 |
tfo |
CFO=22nF |
1.0 |
1.8 |
－ |
mS |
| PS21563 热阻特性 |
| 变频部分瞬态热组 |
Rth |
每只 IGBT 部分 |
－ |
－ |
5 |
C/W |
| Rth |
续流二极管部分 |
－ |
－ |
6.5 |
C/W |
| PS21563 推荐工作参数 |
| 直流母线电压 |
Vcc |
加在 P-N 之间的电压 |
300400 |
V |
| 驱动电压 |
VD |
加在驱动电源侧 |
13.5 |
15.0 |
16.5 |
V |
| 控制电压 |
VDB |
加在驱动电源侧 |
13.51518.5 |
V |
| 载波频率 |
fpwm |
输入信号的频率 |
-----10--- |
KH |
| 死区时间 |
Td |
防止上下臂直接短路 |
≥1.5 |
uS |
三菱智能功率模块DIP-IPM双列直插内部功能框图
三菱第3代DIP-IPM（600V）选择表
* 每相允许输出正弦电流有效值（A）
条件：Vcc=300V, Vd=15V, PF=0.8, Tj<=125℃, Tf<=100℃
| 模块型号 |
额定电流(A) |
额定电压(V) |
*fc=5kH |
*fc=15kH |
封 装 |
适配电动机功率 |
备 注 |
| PS21562-SP |
5A |
600V |
4.6A |
3.2A |
Mini DIP-IPM |
0.2kW/220VAC |
可外接3个Shunt电阻 |
| PS21563-SP |
10A |
600V |
6.5A |
4.0A |
Mini DIP-IPM |
0.4kW/220VAC |
可外接3个Shunt电阻 |
| PS21564-SP |
15A |
600V |
7.5A |
4.8A |
Mini DIP-IPM |
0.75kW/220VAC |
可外接3个Shunt电阻 |
| PS21562 |
5A |
600V |
4.6A |
3.2A |
Mini DIP-IPM |
0.2kW/220VAC |
. |
| PS21563 |
10A |
600V |
6.5A |
4.0A |
Mini DIP-IPM |
0.4kW/220VAC |
. |
| PS21564 |
15A |
600V |
7.5A |
4.8A |
Mini DIP-IPM |
0.75kW/220VAC |
. |
| PS21661-FR |
3A |
600V |
3.0A |
2.0A |
SIP-IPM |
0.1kW/220VAC |
. |
| PS21661-R |
3A |
600V |
3.0A |
2.0A |
SIP-IPM |
0.1kW/220VAC |
. |
| PS21869 |
50A |
600V |
23.6A |
13.8A |
DIP-IPM |
3.7kW/220VAC |
应用技术支持与电子电路设计开发资源下载
- 三菱IPM功率模块DIP-IPM 双列直插 PS21564-P DataShhet . PDF
- 三菱IPM功率模块DIP-IPM 双列直插 PS21564-SP DataShhet . PDF
- 三菱IPM功率模块选型手册 .PDF