智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理
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2020-07-13
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智能功率模块智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理的主要特点及内部结构原理
IPM是一种混合集成电路，它将大功率开关元件和驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内，这种
功率集成电路特别适应逆变器高频化发展方向的需要。
IPM是一种混合集成电路，它将大功率开关元件和驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内，这种功率集成电路
特别适应逆变器高频化发展方向的需要。其产品外形及内部结构如图1-15所示。
图1-15 智能功率模块及内部结构
目前，IPM一般以IGBT为基本功率开关元件，构成单相或三相逆变器的专用功能模块，在中小容量变频器中广泛应用。
除了在工业变频器中被大量采用后，经济型的IPM在近年来也开始在一些民用产品如家用空调变频器、冰箱变频器、洗衣机变
频器中得到应用。
变频器常用智能功率模块IPM的主要特点及内部结构原理
智能功率模块将功率开关和驱动电路集成在一起，而且还设有过电压、过电流、过热等故障检测电路，并将检测信号送给
CPU。它具有体积小、功能多、功耗小、使用方便等优点，被广泛应用于通用变频器之中。
IPM是将主开关器件、续流二极管、驱动电路、过电流保护电路、过热保护电路和短路保护电路以及驱动电源不足保护电路、
接口电路等集成在同一封装内，形成的高度集成的智能功率集成电路。
IPM的主要特点
1.驱动电路
在IPM内部设置了高性能的驱动电路，具有出现故障后自动软关断IGBT的功能，同时，由于结构紧凑，驱动电路与IGBT之间
距离极短，抗干扰能力强，输出阻抗又很低，不需要加反偏电压，简化了驱动电路电源，仅需提供1组下桥臂的公共电源和3
组上桥臂的独立“浮地”电源。
2.欠电压保护
每个驱动电路都具有欠电压（UV）保护功能。无论什么原因，只要驱动电路电源电压Ucc低于欠电压阀值Uuv时间超过
10ms，IPM就会关断，同时输出一个故障报警信号。
3.过热保护
IPM内部绝缘基板上设有温度传感器，当温度超过过热断开阀值时，IPM内部的保护电路就会阻止门极驱动信号，不接受控制
输入信号，直至过热现象消失，保护器件不受损坏，同时输出过热故障信号。当温度下降到过热复位阀值时，电路自动恢复正
常工作。
4.过电流、短路保护
IPM中的IGBT电流传感器是射极分流式，采样电阻上流过的电流很小，但与流过开关器件上的电流成正比例关系，从而取代
了大功率电阻、电流互感器、霍尔电流传感器等电流监测组件。如果IPM中任意一IGBT的C极电流大于过电流动作电流10μs
时，IPM将软关断，并且输出过电流报警信号。
5.制动电路
IPM中设有IGBT组成的制动电路。当IPM接收到制动信号后，制动电路中的IGBT导通，接在制动端BN的制动电阻吸收电能，
制动电路工作。
6.使用方便
IPM采用陶瓷绝缘结构，直接安装在绝缘板上。直流输入（P、N）、制动单元输出（B）和变频器输出端子直接用螺钉连接；
输入、输出控制端子并排成一列，可用通用插座连接。所以主接线端子和控制端接线端子都可以直接拆卸，不需要烙铁焊接，
非常方便。
IPM内部的基本结构和原理
1.IPM内部基本结构原理
资源评论
艾法2023-07-28这份文件内容扎实，通俗易懂，没有使用过于复杂的术语，适合各个层次的读者。
周林深2023-07-28这个文件详细介绍了智能功率模块IPM的特点及内部结构原理，对于想要了解该领域的人来说非常有帮助。
查理捡钢镚2023-07-28这份文件对智能功率模块IPM的主要特点进行了全面的梳理，包括其高效能源转换和可靠性等方面，具有很高的参考价值。
RandyRhoads2023-07-28作者对智能功率模块IPM的内部结构进行了深入剖析，从设计角度出发，使读者能够更好地理解其工作原理。
邢小鹏2023-07-28通过准确的描述和实例，作者将智能功率模块IPM的关键特点传递给读者，为他们的研究和应用提供了实用的指导。
